Konzeption und Ansätze zur Realisierung eines modularen und kompakten Elektronenspinresonanz-Spektrometers

Die Elektronenspinresonanz-Spektroskopie ist eine Magnetresonanzmethode zur Untersuchung paramagnetischer Materialien mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten in Forschung und Industrie. Die Arbeit beschreibt Entwurf und Aufbau eines kompakten und modularen Elektronenspinresonanz-Spektrometers im X-Band. Sie umfasst die Beschreibung der benötigten physikalischen und technischen Grundlagen, die für die dargelegten Konzepte, Aufbauten und Messungen notwendig sind. Die Realisierung beinhaltet unter anderem Signalerzeugung, Lock-In-Detektion des ESR-Signals und vektorielle Netzwerkanalyse. Die aufgebauten Module werden einzeln messtechnisch charakterisiert und die Funktion des gesamten Aufbaus an zwei exemplarisch ausgewählten Spinsystemen verifiziert. Das vorgestellte Spektrometer lässt sich durch sein modulares Konzept einfach an ein spezifisches Messszenario anpassen und bietet eine optimale Ausgangsplattform für methodische und instrumentelle Weiterentwicklung der ESR-Spektroskopie, zum Beispiel für zerstörungsfreie Materialprüfung oder Medizintechnik.