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hzbHFM • Building the Strongest Magnet­ in the World of Neutron Scattering

26 Tesla

authored 3 years ago:

Orientierungslose Kristalle

Die Wissenschaftler und der HFM befinden sich gerade in der Kennenlernphase. Es wird getestet, nachgebessert und erneut getestet. Eine Schwachstelle zeigt sich nun bei der Probenhalterung.

In den Proben für den HFM stecken unzählige Atome - umso wichtiger ist es, hier den Überblick zu behalten. Festkörperphysiker haben für Kristalle beispielsweise verschiedene Strukturen mit unterschiedlichen Kristallachsen herausgearbeitet. Doch woher wissen die Wissenschaftler nun, welche dieser Achsen gerade in welche Raumrichtung zeigt? Mit dem bloßem Auge sind diese Achsen natürlich nicht zu erkennen. Ein wichtiges Hilfsmittel ist daher die Laue-Methode. Hierbei wird der untersuchte Kristall mit einem Laserstrahl beleuchtet, die reflektierten Strahlen werden registiert.

Lauediffraktogramm

Je nachdem wo, welche Reflexe (schwarze Punkte) auftreten, können die Wissenschaftler daraus ableiten, welche Kristallachse dort angesetzt werden muss. Jetzt gibt es allerdings folgendes Problem. Nach der Bestimmung der Kristallachsen wird die Probe noch etliche Male bewegt, sie wird an die Probenhalterung des HFM geklebt und abgekühlt. Bei so vielen Schritten kommt es vor, dass sich der Kristall innerhalb der Halterung ein wenig verschiebt. Außerdem wird die Probe bei der Laue-Methode horizontal angebracht, beim HFM dazu um 90° gedreht. Alle Fehler, angefangen bei der Orientierung der Kristalle bis zum Einbau am HFM, addieren sich.

Allerdings können die Wissenschaftler am HFM die Probe (noch) nicht Nachjustieren, sie wissen dann nicht mehr genau, in welcher Position sich die Kristallachsen gerade befinden.

Probenhalterung

Das soll sich nun ändern. Daher entwickelt das HFM-Team gerade eine Probenhalterung, die sich drehen lässt. Aufgrund des begrenzten Raumes und den hohen technischen Anforderungen keine leichte Aufgabe.

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