Photoelektron-Photoion-Koinzidenz- spektroskopie mit ...

4.2. Samarium und Europium 143
6s ,2 -Shake-o sind samtliche ionischen Endzustande unterhalb der (3+)-Schwelle lokalisiert,
und der Untergrund mu daher mit (2+)-Ionen korreliert sein. Innerhalb der Kon guration 4f ,2
liegen die ohne Spin-Umklapp in der 4f-Schale erreichbaren Zustande, wie bereits mehrfach
erwahnt, ebenfalls unterhalb der (3+)-Schwelle.
Hinsichtlich der relativen Starke der einzelnen Shake-o -Prozesse kann man sich an den
Wirkungsquerschnitten fur die Einfachphotoionisation der zugehorigen 6s-, 4f-, 5p- und 5s-
Unterschalen orientieren. Im Bereich der 4d-Riesenresonanz dominiert klar der 4f ,1 -Wirkungsquerschnitt
(vgl. Abbildung 4.24 und 4.25 Mitte), gefolgt vom 5p ,1 -Wirkungsquerschnitt,
wahrend die 6s- und 5s-Wirkungsquerschnitte nur eine untergeordnete Rolle spielen. Daraus
kann man schlie en, da von den in (4.17) aufgefuhrten Prozessen diejenigen unter Beteiligung
von 4f- und 5p-Elektronen den gro ten Wirkungsquerschnitt besitzen.
Neben den genannten Moglichkeiten und vielfaltigen weiteren Prozessen, die sich anhand des
Energieniveauschemas konstruieren lassen, konnte fur den mit (3+)- und (4+)-Ionen korrelierten
Untergrund auch direkte Dreifachphotoionisation verantwortlich sein. Diese ist allerdings als
Proze hoherer Ordnung ihrer Intensitat nach wesentlich schwacher als DDPI. Im betrachteten
Anregungsenergiebereich sind beispielsweise die Prozesse
Eu + h ! Eu 3+
(
,3 0 0 00 00 000 000 3+ 4+
4f l l l ! Eu (; Eu )
5p ,3 0l0 00l00 000l000 ! Eu 4+ (4.18)
moglich, bei denen drei aquivalente Elektronen im Anregungsschritt emittiert werden.
Wirkungsquerschnitt fur DDPI
Es soll nun ein quantitativer Ausdruck fur den Wirkungsquerschnitt all jener Anregungsprozesse
hergeleitet werden, die im Elektronenspektrum zu Untergrund fuhren und sich daher mit
der Methode der Photoelektronenspektroskopie nicht quantitativ erfassen lassen. Diese direkten
Doppel- und Mehrfachionisationsprozesse werden im folgenden unter dem Begri DDPI
gefuhrt. Als Basis fur die Berechnung dienen wie im Fall Ba (vgl. Abschnitt 4.1.4) die partiellen
Wirkungsquerschnitte von Photoionen- (PIS) und Photoelektronenspektroskopie (PES) (siehe
Abbildung 4.24 und 4.25 oben und Mitte) in Kombination mit den Ergebnissen der Koinzidenzspektroskopie
(siehe Tabelle 4.3 und 4.4). Im Gegensatz zu Ba (vgl. Abbildung 4.8) kann
im Fall von Sm und Eu ohne Naherungen ein quantitativer Ausdruck berechnet werden.
Als Basis der folgenden Herleitung dienen wie in Abschnitt 4.1.4 (Ba) die Gleichungen (3.18)
und (4.4) sowie Gleichung (3.31) mit der De nition der Zerfallsmatrix (vgl. Abschnitt 3.2.4).
In Erweiterung von Gleichung (4.6) werden jetzt alle Prozesse betrachtet, die zu den Ladungsendzustanden
2+, 3+oder 4+ fuhren. Fur diese gilt gema (3.31):
4X
n=2
(h ; n+) = X
4X
(nl) -1
p((nl)
n=2
,1 ! n+) (nl) -1(h )+ X
DDPI n=2
4X
p(a !n+) a (h ): (4.19)