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Thermal relaxation in a perfect crystal leveraging pump-probe dark-field X-ray microscopy at synchrotron radiation facilities

Poudyal, Ishwor; Qiao, Zhi; Last, Arndt ORCID iD icon 1; Armstrong, Michael R.; Islam, Zahirul
1 Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Ein Pump-Probe-Dunkelfeld-Röntgenmikroskopie-Experiment (DFXM) wurde an der Advanced Photon Source (APS) mit nanosekundengenauen Laserimpulsen und hybriden Röntgenimpulsen durchgeführt. Wir beobachten einen thermischen Zerfall aufgrund von laserinduzierter Erwärmung, der während der anschließenden thermischen Diffusion in einem Germanium-Einkristall untersucht wurde, indem DFXM-Bilder eines Bragg-Peaks mit Röntgenstrahlen aus einem einzelnen Elektronenbündel an einer Synchrotronquelle aufgenommen wurden. Die Bedeutung dieser Arbeit liegt darin, dass sie die Möglichkeit aufzeigt, ein solches Bild mit einem einzigen Strahl auf einer Synchrotron-Strahlführung zu erhalten. ... mehr

Abstract (englisch):

A pump-probe dark-field X-ray microscopy (DFXM) experiment was carried out at the Advanced Photon Source (APS) with nanosecond drive laser pulses and hybrid mode x-ray probe pulses. We observe a thermal decay due to laser-induced heating, probed during the subsequent thermal diffusion in a Germanium single crystal by capturing DFXM images of a Bragg peak using X-rays from a single electron bunch at a synchrotron source. The importance of this work lies in demonstrating an ability to obtain such an image using a single bunch on a synchrotron beamline. With an anticipated improvement of delivered flux to a sample by at least two orders of magnitude after a brightness upgrade of such a synchrotron source, we expect this work to open a new pathway to study nanosecond to millisecond correlated dynamics.


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Originalveröffentlichung
DOI: 10.1063/12.0032449
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)
Publikationstyp Proceedingsbeitrag
Publikationsdatum 09.12.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0094-243X
KITopen-ID: 1000190600
HGF-Programm 43.32.03 (POF IV, LK 01) Designed Optical Devices & Systems
Erschienen in 23rd Biennial Conference of the APS Topical Group on Shock Compression of Condensed Matter; Chicago, IL, USA, 18.-23.06.2023
Veranstaltung Biennial Conference of the APS Topical Group on Shock Compression of Condensed Matter (2023), Chicago, IL, USA, 18.06.2023 – 23.06.2023
Verlag AIP Publishing
Seiten Art.Nr: 450005
Serie AIP Conference Proceedings
Schlagwörter Pump-probe dark-field X-ray microscopy (DFXM), Compound Refractive X-ray Lens (CRL)
Nachgewiesen in Scopus
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