Der Alpha-Epsilon-Übergang in Eisen als Beispiel für nukleare Vorwärtsstreuung von Synchrotronstrahlung an Proben unter hohem Druck
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Autor: Grünsteudel, Hermann
Jahr: 1997
Contents
I. Introduction 1
II. Synchrotron Radiation 3
11.1 Basic Features 3
11.2 Synchrotron Radiation Sources 6
II.2.1 Bending Magnets 6
n.2.2 Insertion Devices 6
11.2.3 Wigglers 7
11.2.4 Undulators 7
11.2.5 Storage Rings 8
11.3 Notes on ESRF 11
11.4 Coherence 13
III. Nuclear Scattering of Synchrotron Radiation . 25
111.1 Nuclear Bragg Scattering 16
111.2 Nuclear Forward Scattering 17
111.2.1 Synchrotron Radiation as a Source 17
111.2.2 Elastic Scattering by a Bound Nucleus 18
111.2.3 Scattering by an Ensemble of Nuclei 19
111.2.4 Resonance Broadening 23
111.2.5 Quantum Beats 23
111.3 Incoherent Nuclear Scattering 24
111.3.1 Single Nucleus Quantum Beats 24
111.3.2 Nuclear Inelastic Scattering 25
IV. Experimental Methods 27
IV.l High Resolution Monochromators 27
IV.2 Detectors 29
IV.3 The Nuclear Resonance Beamline ID 18 at ESRF 31
IV.3.1 Electronics 33
IV.3.2 Timing Modes 33
IV.3.3 High Pressure Facilities 34
V. NFS and High Pressure Experiments 37
V.I First NFS Experiments at ESRF 37
V.I.I Operation of the HRM 37
V.1.2 NFS Experiments 38
V.2 High Pressure NFS Experiments:
The a-/£-Transition in Iron 41
V.3 NFS High Pressure Experiments at the
Nuclear Resonance Beamline 45
VI. Data Evaluation and Discussion 51
VI.1 Basic Assumptions for Simulations and Fits of the Spectra 51
VI.2 Thickness Distributions 53
VI.3 Time Response in the Transition Region 56
VI.4 Transverse Coherence Length 57
VI.5 Spatial Distribution of ct-/e-Phases 58
VI.6 Time Response at 21 GPa 60
VI.7 Hyperfine Parameters 61
VI.7.1 Magnetic Hyperfine Splitting 61
VI.7.2 Isomer Shift 62
VI.7.3 Quadrupole Splitting 62
VI.8 Time Spectra of the Non-Polarized foil at 15 GPa 64
VH. Conclusion 67
VIII. Appendix 69
VIII.A 57Fe Nuclear Transition 69
VIII.B Diamond Anvil Cells (DAC) 71
VIII.B.l Principle 71
VIII.B.2 Pressure Calibration 72
VIII.C Reprints 73
Energy Dependence of Nuclear Recoil Measured with
Incoherent Nuclear Scattering of Synchrotron Radiation 75
The oc-/e-Transition as an Example for
Nuclear Forward Scattering on 57Fe 81
Single-nucleus Quantum Beats
Excited by Synchrotron Radiation 85
Nuclear Resonance Energy Analysis of
Inelastic X-Ray Scattering 91
Temperature Dependence of Nuclear Inelastic Absorption
of Synchrotron Radiation in a-^e 95
Transverse X-ray Coherence in Nuclear Scattering
of Synchrotron Radiation 99
An X-Ray Monochromator with
1.65 meV Energy Resolution 103
IX. Literature 107
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