Photoelektron-Photoion-Koinzidenz- spektroskopie mit ...

Kapitel 1
Das Experiment
In diesem Experiment wird die Photoionisation freier Atome nach Anregung mit Synchrotronstrahlung
mit der Methode der Photoelektron-Photoion-Koinzidenzspektroskopie untersucht.
Werden mit der Photoelektronenspektroskopie und der Photoionenspektroskopie die
auftretenden Photofragmente getrennt analysiert, so ermoglicht die Koinzidenzspektroskopie
daruber hinaus den Nachweis zusammengehoriger Elektron-Ion-Paare. Mit anderen Worten:
das Experiment mu sowohl die getrennte Spektroskopie von Elektronen und Ionen zulassen,
als auch durch eine geeignete Geometrie der Apparatur die Moglichkeit bieten, eine zeitlich
korrelierte Analyse der beiden Teilchensorten durchzufuhren. Die Zuordnung von Elektronen
einer bestimmten kinetischen Energie zu Ionen eines bestimmten Ladungszustandes bedeutet
zusatzliche Information uber den Photoionisationsproze , die im allgemeinen auch nicht durch
Kombination der Ergebnisse aus den getrennten Spektroskopien zuganglich ist. Wozu diese
Information nutzlich ist, zeigen die Kapitel 3 " Photoionisation freier Atome\ und 4 " Die Ergebnisse\.
In diesem Kapitel und in Kapitel 2 " Statistik und Auswertung\ wird beschrieben,
wie man an sie herankommt.
1.1 Die Me apparatur
Abbildung 1.1 a.) zeigt den Aufbau mit seinen wichtigsten Komponenten. In einem Ofen wird
durch Verdampfen einer Probe ein kontinuierlicher Strahl freier Atome erzeugt, der in der
Wechselwirkungszone auf den monochromatisierten Synchrotronlichtstrahl (SR =synchrotron
radiation) tri t. Die bei der Photoionisation freiwerdenden Photo- und Augerelektronen werden
mit einem Zylinderspiegelanalysator (CMA =cylindrical mirror analyzer) nach ihrer kinetischen
Energie analysiert, die entstehenden Photoionen mit einem Flugzeitspektrometer (TOF
=time-of-flight) nach ihrem Ladungszustand getrennt. Der Teilchennachweis erfolgt bei beiden
Spektrometern mit zweistu gen Kanalvervielfacherplatten (MCP =multichannel plate).
Die auftretenden Fluoreszenzphotonen werden nicht nachgewiesen.
Um den Ein u der Winkelverteilung der Elektronen auszuschalten, akzeptiert der CMA Elektronen
nur in der Nahe des " magischen\ Winkels von 54.7 gegen die Spektrometerachse und