Photoelektron-Photoion-Koinzidenz- spektroskopie mit ...

46 Kapitel 1. Das Experiment
1.3.7 Durchfuhrung der Koinzidenzmessungen
Mit einer Koinzidenzmessung wird zu fest eingestellter Photonenenergie und kinetischer Elektronenenergie
ein Spektrum korrelierter Photoionen bestimmt (siehe Abschnitt 1.3.3). Die
Messung besteht in der Aufnahme zweier Ionen-Flugzeitspektren: eines Koinzidenz- und eines
Referenzspektrums. Das erste enthalt sowohl wahre als auch zufallige, das zweite nur zufallige
Koinzidenzen. Die Idee dabei ist, da das Referenzspektrum ein Ma fur das Spektrum zufalliger
Koinzidenzen im Koinzidenzmodus liefert, so da durch Di erenzbildung das Spektrum
wahrer Koinzidenzen berechnet werden kann. Ein Berechnungsverfahren fur diese Di erenz,
das zusatzliche E ekte der Erzeugungs- und Signalstatistik berucksichtigt, ist in Kapitel 2
beschrieben. Bei der Aufnahme von Koinzidenz- und Referenzspektrum mu sorgfaltig darauf
geachtet werden, da in beiden Me modi gleiche Versuchsbedingungen herrschen, damit das
Referenzspektrum die korrekte Menge zufalliger Koinzidenzen liefert. Abweichungen fuhren zu
systematischen Fehlern, die die Auswertung des Spektrums wahrer Koinzidenzen erschweren.
Unter diesem Aspekt ist es wichtig herauszu nden, wo die Quellen fur systematische Fehler
im Experiment liegen:
Langfristige Schwankungen der Erzeugungsrate
Elektronenzählrate [Cts/5s]
250
200
Barium Smooth
Mittelwert (0-t)
150
100
50
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
t [min]
Samarium
0 5 10 15 20 25 30 35 40 0
t [min]
Smooth
Mittelwert (0-t)
Abbildung 1.24: Intensitats-Historien zweier Koinzidenzmessungen an Barium (links) und
Samarium (rechts). Jeder Balken entspricht der Anzahl der Elektronensignale wahrend einer
Me periode von 5 s im Koinzidenzmodus. Die dunne, durchgezogene Linie mittelt die Intensitat
jeweils uber 5 Nachbarn, wahrend die dicke Linie die mittlere Intensitat vom Start der Messung
bis zur Zeit t angibt.
Da weder der Photonen u noch die Atomstrahldichte zeitlich konstant sind, ist auch die Rate
erzeugter Ionen zeitlichen Schwankungen unterworfen. Im Sinne gleicher Versuchsbedingungen
ist es daher sicher ungunstig, zuerst fur die Halfte der Me dauer ein Koinzidenzspektrum
und danach ein Referenzspektrum zu messen. Die Folge ware eine unterschiedliche mittlere
Gesamtintensitat bei beiden Messungen, und die Spektren zufalliger Koinzidenzen wurden sich
moglicherweise erheblich unterscheiden.
160
120
80
40
Elektronenzählrate [Cts/5s]