Die Nahkanten-Röntgenabsorptions-Feinstruktur-Spektroskopie (NEXAFS) im weichen Röntgenbereich ermöglicht die Aufklärung der elektronischen Struktur von Materie, sei es in fester, flüssiger oder gasförmiger Form. Die hochaufgelöste Untersuchung der Absorptionskanten offenbart eine Feinstruktur, die Aufschluss über den Oxidationszustand, die Bindungslängen und -winkel sowie die Art und Anzahl der nächsten Nachbarverbindungen gibt. Während diese Technik in Großanlagen routinemäßig durchgeführt wird, ist die Anpassung an Laborgeräte eine Herausforderung, insbesondere bei Energien über 500 eV.

Wir haben einen Laboraufbau mit einer lasererzeugten Plasmaquelle (lpp) und einem zweiarmigen Reflexionszonenspektrometer entwickelt. Die hohe Helligkeit der lpp-Quelle und die Effizienz des spaltlosen Spektrometers ermöglichen eine Single-Shot-Spektroskopie mit einer Röntgenpulslänge zwischen 500 ps und 30 ns, wodurch eine direkte Überwachung dynamischer Prozesse möglich wird. Durch die Nutzung eines Teils des Laserlichts, das zur Plasmabildung verwendet wird, wird zusätzlich eine Pumpstrahlführung ermöglicht. So können optische Pump-Röntgensondenexperimente mit ns-Zeitauflösung und einem energetischen Auflösungsvermögen von E/ΔE ~ 1000 im Bereich zwischen 200 eV und 1300 eV durchgeführt werden. Die Stabilität des Aufbaus und optimierte Messmodi führen zu einem Poisson-Rausch-begrenzten Instrument mit der Möglichkeit, Absorptionsänderungen bis hinunter zu 10^-4 zu messen.