Kohärenzeinfach erklärt

Digital Microscope cameras and USB microscope cameras use optics and a compact digital camera to show larger views of specimens on your monitor and are able to capture images. Both come with software to use for performing advanced tasks such as recording video, adjusting images, editing video footage, the ability to analyze 3-D samples, take measurements, and create reports.

Die Phy­si­ka­lisch-Tech­ni­sche Bun­des­an­stalt, das nationale Metro­log­ie­in­sti­tut, ist eine wissen­schaft­lich-tech­nische Bun­des­ober­be­hörde im Ge­schäfts­be­reich des Bun­des­min­is­teri­ums für Wirt­schaft und Kli­ma­schutz.

RäumlicheKohärenz

A digital microscope is simply a microscope that uses a digital camera in place of an eyepiece and connects to a computer monitor showing the results in real time.

Die durch die Laserstrahlung mikrostrukturierten Elektronenpakete emittieren nach einem Umlauf kohärent überhöhte Strahlung im Vergleich zu den Paketen, die nicht mit der Laserstrahlung wechselgewirkt haben. Zur Strahlungserzeugung wurde hierbei der MLS-Undulator verwendet.

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Dieser erste Nachweis der Aufrechterhaltung einer aufgeprägten Mikrostruktur über einen kompletten Umlauf ist ein wichtiger Schritt hin zu einer SSMBSynchrotronstrahlungsquelle. Hierfür wurde die MLS in einer speziellen magnetoptischen Einstellung betrieben. Dabei hängt die Länge der Umlaufbahn des einzelnen Elektrons nur sehr wenig von dessen Energie ab. Die MLS ist der erste und derzeit einzige Elektronenspeicherring weltweit, der für diesen Betriebsmodus optimiert ist.

X. Deng, A. Chao, J. Feikes, A. Hoehl, W. Huang, R. Klein, A. Kruschinski, J. Li, A. Matveenko, Y. Petenev, M. Ries, C. Tang, L. Yan: The first experimental demonstration of the steady-state microbunching mechanism. Zur Veröffentlichung eingereicht bei Nature Comm.

Nachweis der kohärent überhöhten Abstrahlung: Nach einem vollen Umlauf um den Speicherring (Dauer 160 ns) ist die mit einer Photodiode gemessene Abstrahlung des von der Laserstrahlung mikrostrukturierten Elektronenpakets deutlich intensiver.

KohärentesLichtgefährlich

In Speicherringen zur Erzeugung von Synchrotronstrahlung kreisen die Elektronen in einzelnen Paketen („Bunches“). Mit konventionellen elektronenoptischen Möglichkeiten kann die Länge der Pakete (typischerweise einige Millimeter) nicht so kurz gehalten werden, dass sie in die Größenordnung der Wellenlänge der Synchrotronstrahlung (einige 10 nm bis einige 100 nm) gelangt, wodurch eine kohärente Abstrahlung mit viel höheren Intensitäten möglich wäre.

Physikalisch-Technische Bundesanstalt Bundesallee 100 38116 Braunschweig

Die PTB gehört zu den ersten Adressen in der internationalen Welt der Metrologie. Als das nationale Metrologieinstitut Deutschlands ist die PTB oberste Instanz bei allen Fragen des richtigen und zuverlässigen Messens. Der Anteil an Forschung und Entwicklung beträgt rund zwei Drittel aller PTB-Aktivitäten.

Die Experimente zum SSMB-Schema, die von der Tsinghua-Universität koordiniert werden, können an der MLS fortgesetzt und weiterentwickelt werden. Ziel hierbei ist die Herstellung eines dauerhaften Zustandes („Steady State“) der den Elektronenpaketen aufgeprägten Mikrostrukturen.

KohärentesLichtWirkung

In Kooperation mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der Tsinghua-Universität Peking wurde an der Metrology Light Source (MLS), dem Elektronenspeicherring der PTB in Berlin, der Machbarkeitsnachweis für die erste Stufe des sogenannten „Steady State Micro Bunching“ (SSMB) erfolgreich erbracht. Dies ebnet den Weg für zukünftige Synchrotronstrahlungsquellen mit höheren Intensitäten.

Digital Microscope Cameras and USB Microscope cameras are easy to install and use. Simply remove the standard optical eyepiece from your microscope and plug in the digital microscope camera/USB microscope camera. Most, if not all, are designed using the C-mount standard, the camera and come with a reduction lens and at least two other sizing adapters. They come in sets that come with USB cords and software making it easy to upgrade a standard microscope. Kits come in many varieties with as many or as little extras as you seek.

Aufbauend auf ihren Forschungs- und Entwicklungsarbeiten bietet die PTB umfangreiche metrologische Dienstleistungen an. Zentral ist hier die im Gesetz festgelegte Aufgabe, die Einheiten so genau wie möglich darzustellen und weiterzugeben. Auf diesem Weg sorgt die PTB dafür, dass alle mit einheitlichen Maßen messen, nicht nur in Deutschland, sondern weltweit.

KohärentesLichtMedizin

Metrologie ist keine nationale Angelegenheit. Ein weltweit einheitliches Maßsystem − als Grundlage für Wirtschaft, Technik und Forschung − kann nur durch internationale Zusammenarbeit und Vertrauen entstehen. Die PTB trägt durch ihre Arbeit maßgeblich dazu bei.

Telefon: (0531) 592-3006 Fax: (0531) 592-3008 E-Mail:karin.conring(at)ptb.de

Jetzt konnte erstmals experimentell gezeigt werden, dass 1 μm kurze Strukturen („Micro Bunches“), die in einem einige Millimeter langen Elektronenpaket mit einem überlagerten Laser erzeugt wurden, auch nach einem vollständigen Umlauf um den Speicherring kohärente Strahlung aussenden. Die Intensität dieser kohärenten Synchrotronstrahlung skaliert mit dem Quadrat der Anzahl der beteiligten Elektronen, im Gegensatz zu nicht-kohärenter Strahlung, deren Intensität nur linear mit der Anzahl der Elektronen geht. Das Aufrechthalten solch kurzer Mikrostrukturen während des Umlaufs im Elektronenspeicherring ist eine technisch sehr anspruchsvolle Aufgabe, denn durch die in den Magnetfeldern entstehende Strahlung – welche zu einem Energieverlust der Elektronen führt – werden solche Strukturen gewöhnlich bereits innerhalb weniger Meter des Umlaufs wieder aufgelöst.