High energy x-ray diffraction on ultrasound excited crystals

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Beschreibung

Die Arbeit „High Energy X-Ray Diffraction On Ultrasound Excited Crystals“ behandelt zeitaufgelöste und zeitintegrierte Hochenergie-Röntgenbeugung an ultraschallangeregten Silizium Kristallen. Mit hochenergetischer Synchrotronstrahlung einer Energie über 80 keV und einem hochauflösenden Dreiachsendiffraktometer mit einer maximalen Winkelauflösung von 0.01 Bogensekunden werden in Laue-Streugeometrie erstmals ultraschallinduzierte Satellitenreflektionen aus dem Volumen eines Kristalls nachgewiesen. Es wird gezeigt, welche Propagationsrichtung und Amplitude die durch einen Schallwandler angeregten Wellen im Hochfrequenzbereich des Kristalls annehmen. Zur Aufklärung der Propagationsrichtung tragen hochaufgelöste zweidimensionale Scans der Beugungsebene massgeblich bei. Die Winkelpositionen der gemessenen Satellitenreflektionen werden theoretisch bestätigt. Zur Beschreibung der zeitabhängigen Intensitätsprofile ist ein auf der dynamischen Beugungstheorie basierendes Simulationsprogramm entwickelt worden, welches es erlaubt, zeitintegrierte und zeitaufgelöste Rockingkurven verschiedener Kristallreflektionen als Funktion der Energie der gebeugten Strahlung, der Ultraschallfrequenz und der Ultraschallamplitude zu berechnen. Da die Extinktionslängen der Satellitenreflektionen durch die Ultraschallwellen über die Kristalldicken hinausgetrieben werden können, ändern sie ihre Beugungsintensität periodisch, was mit zeitaufgelösten Messungen der Röntgenbeugungsintensität mit einer Auflösung von 200 ps nachgewiesen wird.