Versatile tabletop setup for picosecond time-resolved resonant soft-x-ray scattering and spectroscopy.


Journal

The Review of scientific instruments
ISSN: 1089-7623
Titre abrégé: Rev Sci Instrum
Pays: United States
ID NLM: 0405571

Informations de publication

Date de publication:
01 Jun 2023
Historique:
received: 23 03 2023
accepted: 31 05 2023
medline: 20 10 2023
pubmed: 20 10 2023
entrez: 20 10 2023
Statut: ppublish

Résumé

We present a laser-driven, bright, and broadband (50 to 1500 eV) soft-x-ray plasma source with <10 ps pulse duration. This source is employed in two complementary, laboratory-scale beamlines for time-resolved, magnetic resonant scattering and spectroscopy, as well as near-edge x-ray absorption fine-structure (NEXAFS) spectroscopy. In both beamlines, dedicated reflection zone plates (RZPs) are used as single optical elements to capture, disperse, and focus the soft x rays, reaching resolving powers up to E/ΔE > 1000, with hybrid RZPs at the NEXAFS beamline retaining a consistent E/ΔE > 500 throughout the full spectral range, allowing for time-efficient data acquisition. We demonstrate the versatility and performance of our setup by a selection of soft-x-ray spectroscopy and scattering experiments, which so far have not been possible on a laboratory scale. Excellent data quality, combined with experimental flexibility, renders our approach a true alternative to large-scale facilities, such as synchrotron-radiation sources and free-electron lasers.

Identifiants

pubmed: 37862537
pii: 2900181
doi: 10.1063/5.0151613
pii:
doi:

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Journal Article

Langues

eng

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IM

Informations de copyright

© 2023 Author(s). Published under an exclusive license by AIP Publishing.

Auteurs

Martin Borchert (M)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Julia Braenzel (J)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Richard Gnewkow (R)

Helmholtz-Zentrum Berlin, 12489 Berlin, Germany.
Technische Universität Berlin, Institut für Optik und Atomare Physik, 10623 Berlin, Germany.
Berlin Laboratory for Innovative X-ray Technologies (BLiX), 10623 Berlin, Germany.

Leonid Lunin (L)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Themistoklis Sidiropoulos (T)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Johannes Tümmler (J)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Ingo Will (I)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Tino Noll (T)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Oliver Reichel (O)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Dirk Rohloff (D)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Alexei Erko (A)

IAP eV, 12489 Berlin, Germany.

Thomas Krist (T)

NOB Nano Optics Berlin GmbH, 10627 Berlin, Germany.

Clemens von Korff Schmising (C)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Bastian Pfau (B)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Stefan Eisebitt (S)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.
Technische Universität Berlin, Institut für Optik und Atomare Physik, 10623 Berlin, Germany.

Holger Stiel (H)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.
Berlin Laboratory for Innovative X-ray Technologies (BLiX), 10623 Berlin, Germany.

Daniel Schick (D)

Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, 12489 Berlin, Germany.

Classifications MeSH