Ich habe versucht, die verschiedenen Konzepte hinter der Röntgenoptik im Vergleich zu standardmäßigen sichtbaren / IR-Optiken wie Spiegeln und dergleichen zu verstehen. Die Röntgenspiegel, die ich gefunden habe, haben jedoch typischerweise optimale Reflexionswinkel in der Größenordnung von einigen Milliradiant, insbesondere für harte Röntgenstrahlen. Ich glaube, ich verstehe die Gründe dafür größtenteils (hat es etwas mit Bragg-Beugung zu tun?), Aber beispielsweise für Absorptionsexperimente mit geringer Probendichte kann es erforderlich sein, etwas Analoges zu einer Multipass-Absorptionszelle zu verwenden. Da Röntgenstrahlen nicht annähernd bei 90 ° mit hoher Effizienz reflektiert werden können, kann eine Multipass-Absorptionszelle für Röntgenstrahlen konstruiert werden (z. B. mit Faseroptik oder etwas anderem)? Hat das jemand gemacht?
Mehrere Google-Suchen nach so etwas haben nichts ergeben, aber vielleicht suche ich nur nach dem Falschen.
Ich denke, die Idee hier wäre, so etwas wie einen Ringhohlraum für gewöhnliches Licht zu machen, wo das Licht um eine geschlossene Schleife herum reflektiert wird. Was Sie bei Farbstofflasern sehen und wahrscheinlich irgendwann für Laserspektroskopie verwendet wurden.
Das Problem dabei ist, dass Sie, wenn Ihr Ablenkungswinkel ein paar Milliradiant beträgt, Tausende von Sprüngen benötigen würden, um den ganzen Weg zurück zu Ihrem Ausgangspunkt zu kommen. Da die Reflexionseffizienz nicht perfekt ist, würden Sie die meisten Ihrer Röntgenstrahlen verlieren, wenn Sie es schaffen, sie für einen zweiten Durchgang wieder in die richtige Position zu bringen. Selbst wenn das Reflexionsvermögen 99,9 % betragen würde (was nicht im Röntgenbereich liegt), wären nach 1000 Reflexionen nur noch etwa 37 % des Lichts übrig.
Vielleicht brauchen Sie doch keine Multipass-Zelle. Schauen Sie sich diese kürzlich erschienene Veröffentlichung in Nature Physics an, die experimentelle Ergebnisse zu sehr hoher (über 90 %) Reflexion von Diamant selbst bei normalem Einfall (!) für harte Röntgenstrahlen (Energien bis zu 20-30 keV) berichtet.
Ich bin mir ziemlich sicher, dass es für Röntgenstrahlen keine Multipass-Absorptionszelle gibt. In der Gemeinschaft der Röntgenabsorptionsspektroskopie bemühen sich die Leute, ihre Proben etwa eine Schwächungslänge dick zu machen, da dies das Signal-Rausch-Verhältnis maximiert. Um die Schwächungslänge Ihres Materials zu ermitteln, empfehle ich Ihnen die hervorragenden Online-Rechner des Center for X-ray Optics: http://henke.lbl.gov/optical_constants/ . Der Rechner "Dämpfungslänge eines Feststoffs" ist wahrscheinlich das, was Sie wollen (er funktioniert für Gase und Flüssigkeiten gleich gut, solange Sie die richtige Massendichte angeben). Die Dämpfungslänge variiert über mehrere Größenordnungen in Abhängigkeit von der Röntgenphotonenenergie.
Wenn Sie in einer Situation sind, in der Sie sehr wenig Probenmaterial haben und ein Röntgenabsorptionsspektroskopie-Experiment durchführen müssen, kann ein Experiment vom Typ Gesamtfluoreszenzausbeute eine Option sein.
gigacyan
Steve Byrnes