Photoelektron-Photoion-Koinzidenz- spektroskopie mit ...

44 Kapitel 1. Das Experiment
Da alle Ionensorten gleichzeitig analysiert werden, ist die Losung des Nachweisproblems schwieriger
als bei den Elektronen. Um einen gunstigen Wert fur die Einstellung von Detektorspannung
UDet und Diskriminatorschwelle s zu nden, konnen partielle Signalraten (oder aquivalent
dazu Intensitaten nach gleicher Me dauer) fur die einzelnen Ladungszustande des zu untersuchenden
Elementes in Abhangigkeit von UDet zu fester Schwelle gemessen werden. Ein Beispiel
fur eine Messung an Xe ist in Abbildung 1.22 zu sehen.
In Abbildung 1.22, links, erkennt man, da die Signalrate und damit fur alle Ionensorten
von niedrigen Detektorspannungen kommend zunachst rasch ansteigt und oberhalb von
UDet = 1900 V langsam in eine Sattigung zu laufen scheint. Ab etwa UDet = 2000 V beginnt
dann aber ein erneuter, rascher Anstieg. Ursache hierfur sind " Nachschwinger\ der Me elektronik,
die als Begleiter der eigentlichen Detektorsignale zu Doppelt- oder Mehrfachsignalen
fuhren konnen. Solche Mehrfachpulse sind bei den hohergeladenen Ionen (hier Xe 3+ ) aufgrund
der gro eren Auftre energie besonders zahlreich. Zur Vermeidung dieses E ektes darf
bei der eingestellten Diskriminatorschwelle die Detektorspannung den schra erten Bereich
nicht uberschreiten. Wie man im rechten Bildteil erkennt, ist dieser Bereich zusatzlich dadurch
ausgezeichnet, da hier die Verhaltnisse der Signalraten und damit die relativen Verhaltnisse
(n+)/ (n 0 +) nahezu konstant sind.
η(E Kin ) [w.E.]
0.8
0.6
0.4
0.2
Xe
Dr. Sjuts Channeltron
U Det = -3.2 kV
1+ 2+ 3+
1+
2+
3+
η(1+)/η(2+) = 0.67(6)
η(1+)/η(3+) = 0.55(5)
η(2+)/η(3+) = 0.83(4)
0.0
0 4 8 12 16 20 24
Auftreffenergie EKin [keV]
Xe
Dr. Sjuts Channeltron
U Det = -3.5 kV
0.8
0 4 8 12 16 20 24 0.0
1+
2+
0.6
3+
η(1+)/η(2+) = 0.73(6)
0.4
1+ 2+ 3+
η(1+)/η(3+) = 0.63(6)
η(2+)/η(3+) = 0.86(4)
0.2
Auftreffenergie EKin [keV]
Abbildung 1.23: Durch Variation der Auftre energie bestimmter, relativer Verlauf der Nachweiswahrscheinlichkeit
(EKin) von Xe-Ionen fur zwei Detektorspannungen UDet = ,3:2kV
(links) und UDet = ,3:5 kV (rechts). Bei den Messungen wurde ein Dr. Sjuts-Channeltron verwendet.
Markiert sind die Auftre energien der einzelnen Ionensorten fur Uvor + U = ,4:0 kV.
Die zugehorigen, relativen Nachweiswahrscheinlichkeiten sind ebenfalls angegeben (nach [62]).
Auch eine Fitkurve (Polynom) an die Daten ist jeweils eingezeichnet (|).
Fur eine quantitative Aussage uber den Verlauf der relativen Nachweiswahrscheinlichkeiten
reichen die gezeigten Messungen aber noch nicht aus, da Uvor und UDet gleichzeitig verfahren
wurden. Wie durch Messungen verschiedener Autoren belegt ist [61, 63], hangt fur
Ionen derselben Masse naherungsweise nur von der Auftre energie, aber nicht zusatzlich explizit
von der Ladung ab. Dies ermoglicht es, die Verhaltnisse der Nachweiswahrscheinlichkeiten
(n+)/ (n 0 +) durch eine Reihe von TOF-Messungen bei festgehaltener Detektorspannung aber
variabler Beschleunigungsspannung Uvor absolut zu bestimmen. Gema Gleichung (1.18) mu
η(E Kin ) [w.E.]