Arrangement and Method for Manipulation or Generation of X-ray Pulses

Simple SummaryContent extracted from patent full text and abstract with AI.

This invention relates to a device and method for manipulating or generating X-ray pulses with very high repetition rates, up to the GHz range. The device uses at least one single-crystal piezoelectric component with surface electrodes arranged in a specific pattern, enabling precise diffraction of X-rays to create very short, high-contrast X-ray pulses.

Use CasesContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• High-resolution time-resolved X-ray imaging in materials science research
• Medical diagnostics requiring fast and precise X-ray pulses
• Synchrotron or free-electron laser facilities needing advanced X-ray pulse shaping
• Non-invasive inspection and quality control in industrial processes
• Ultrafast spectroscopy and studies of rapid physical or chemical phenomena

BenefitsContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Enables generation of ultrafast X-ray pulses with sub-nanosecond duration
• Achieves high pulse repetition rates up to GHz frequencies
• Provides high contrast and diffraction efficiency
• Offers flexible configuration for various X-ray applications
• Utilizes piezoelectric crystals and electrode structuring for precise modulation

Technical Classifications (CPCs)

Inventors & Applicants

Patent Abstract

Mit der erfindungsgemäße Anordnung und dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Manipulation oder Erzeugung von Röntgenpulsen ist eine hohe Wiederholrate bis in den GHz-Bereich erzeugbar. Die Anordnung ist dabei flexibel ausgestaltbar, bei gleichzeitig hohem Kontrast und hoher Beugungseffizienz. Einzelpulse mit kurzer Pulsdauer, d.h. bis in den Sub-Nanosekundenbereich sind erzeugbar.Die erfindungsgemäße Anordnung zur Manipulation oder Erzeugung von Röntgenpulsen, umfasst dabei mindestens ein erstes Bauteil aus piezoelektrischem Material mit einer Oberfläche sowie Elektroden. Das Material des ersten Bauteils ist dabei einkristallin. Alle Elektroden sind zusammen auf der mindestens einen Oberfläche aufgebracht und die Elektroden derart beabstandet und geometrisch ausgeformt, dass diese eine Struktur bilden, die zur Beugung von Röntgenstrahlen geeignet ist.Das erfindungsgemäße Verfahren zur Manipulation oder Erzeugung von Röntgenpulsen umfasst die Schritte:a) Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Anordnung,b) Ausrichten der mindestens einen Oberfläche des ersten Bauteils der Anordnung gegenüber einer Einfallsrichtung eines Röntgenstrahls, so dass die Beugungsbedingungen für einen Beugungswinkel Θxin einer beugenden Struktur in der Oberfläche des ersten Bauteils, welcher bestimmt ist durch die Beabstandung und geometrische Ausformung der Elektroden, erfüllt ist;c) Beaufschlagung der Elektroden der Anordnung für eine erste Zeitdauer t1und Einstrahlung eines Röntgenstrahls in der Einfallsrichtung auf die Anordnung mindestens abschnittsweise während der ersten Zeitdauer t1undd) Beliebige Anzahl an Wiederholung des Schrittes c) in einer ersten Frequenz f1.