Photoelektron-Photoion-Koinzidenz- spektroskopie mit ...

1.3. Me verfahren 55
Seite 28). Stat soll den geometrischen Uberlapp zwischen der Startverteilung der Ionen (Abb.
1.29 d.)) und dem statischen Akzeptanzbereich des TOF (gestrichelte Linie in Abb. 1.29 e.))
bezeichnen. Dyn = Dyn(m; T; tDrift(m; q)) berucksichtigt das thermische Wegdriften der Ionen
von ihrem Entstehungort. Fur dieses Wegdriften steht den Ionen die Zeit tDrift zur Verfugung,
die sich zusammensetzt aus der Analysezeit fur das zugehorige Elektron (ca. 150 { 200 ns), einer
Signalverarbeitungszeit von 300 ns und der ladungsabhangigen Flugzeit vom Entstehungsort
bis zur Eintrittsblende (vgl. Gleichung (1.8) auf S. 25).
0
t Drift
t
v r
z
TOF-Eintrittsblende
r
v r
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
4+ 3+ 2+
1+
La (2000 K)
Sm (1000 K)
0.0
0 2 4 6 8 10
t Drift [μs]
Xe (300 K)
Abbildung 1.31: Ergebnis einer Modellrechnung zur " dynamischen\ Transmission des TOF
(Erlauterung siehe Text). Durch die zeitliche Abnahme von Dyn wird auch der anfangs erwahnte
Informationsverlust verdeutlicht: Je langer man mit der Analyse wartet, desto geringer ist die
Ausbeute an wahren Koinzidenzen.
Zur Analyse der Abhangigkeit der " dynamischen\ Transmission Dyn von den Me parametern
wurde auch hier eine Modellrechnung durchgefuhrt: Dabei wurde fur die Ionen eine gau formige,
radiale Startverteilung angenommen und als Geschwindigkeitsverteilung die Radialkomponente
einer in Zylinderkoordinaten separierten Maxwell-Boltzmann-Verteilung eingesetzt. Aus
Symmetriegrunden wurde ferner angenommen, da jeweils die Halfte der Ionen positive bzw.
negative Startgeschwindigkeiten besitzt, so da letztere einen langeren Weg durch die (r=0)-
Achse besitzen. Als Transmission Dyn wurde der Anteil an den gestarteten Ionen berechnet,
der sich nach der Zeit tDrift noch im Akzeptanzbereich des TOF be ndet.
Abbildung 1.31 zeigt das Ergebnis der Rechnung fur verschiedene im Experiment untersuchte
Elemente bei den zugehorigen Temperaturen. Zusatzlich sind als Balken die charakteristischen
Zeiten tDrift fur die verschieden geladenen Ionen der Elemente eingezeichnet. Im Beispiel wurde
eine volle Halbwertsbreite der Startverteilung von 1.5 mm angesetzt. Wie man erkennt, sind
die Transmissionsunterschiede der untersuchten Ionen bei Xe und Sm nahezu vernachlassigbar.
Bei La ergeben sich jedoch fur die einzelnen Ionen bereits deutliche Unterschiede, die bei der
Auswertung von Koinzidenzspektren unbedingt zu berucksichtigen sind. Da die genaue Form
der Startverteilung nicht bekannt ist, mu dieses Modell zur Beschreibung des Transmissionse
ektes ausreichen. Fur zukunftige Messungen emp ehlt sich der Einsatz von HV-Pulsern mit
Transmission τ Dyn