Photoelektron-Photoion-Koinzidenz- spektroskopie mit ...
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Kapitel 3<br />
<strong>Photoion</strong>isation freier Atome<br />
Die Ionisation eines Atoms infolge von Absorption eines Lichtquants (Photons) wird als <strong>Photoion</strong>isation<br />
bezeichnet. <strong>Photoion</strong>isation ist moglich, wenn die Energie h des absorbierten Photons<br />
gro er ist als die niedrigste Ionisationsschwelle I des absorbierenden Atoms. Im einfachsten<br />
Fall kommt es so zur Emission eines Elektrons aus dem Atom unter Bildung eines einfach<br />
positiv geladenen <strong>Photoion</strong>s:<br />
h + A ,! A + + e , : (3.1)<br />
Liegt die Photonenenergie im Bereich der Bindungsenergie innerer Schalen des Atoms, so besteht<br />
die Moglichkeit zu einer Vielzahl unterschiedlicher Anregungs- und Zerfallsprozesse, die<br />
zur Emission eines oder mehrerer Elektronen aus dem Atom und entsprechend zur Bildung<br />
eines ein- oder mehrfach geladenen <strong>Photoion</strong>s fuhren konnen. Betrachtet man ein Ensemble<br />
gleichartiger Atome, das von einem Strahl monoenergetischer Photonen getro en wird, so wird<br />
das Auftreten der moglichen, voneinander unabhangigen <strong>Photoion</strong>isationsprozesse statistisch<br />
sein. Die Hau gkeit (Intensitat), <strong>mit</strong> der ein Proze auftritt, wird physikalisch durch den entsprechenden,<br />
partiellen <strong>Photoion</strong>isationswirkungsquerschnitt beschrieben [38]. Experimentell<br />
werden partielle Wirkungsquerschnitte durch Intensitatsmessungen meist <strong>mit</strong> den Methoden<br />
der <strong>Photoelektron</strong>en- und der <strong>Photoion</strong>en<strong>spektroskopie</strong> bestimmt. Wahrend letztere Methode<br />
durch Messung der Ladungsverteilung der erzeugten <strong>Photoion</strong>en im wesentlichen Informationen<br />
uber Zerfallsprozesse liefert, erhalt man <strong>mit</strong> ersterer durch Messung der Energieverteilung<br />
der e<strong>mit</strong>tierten Elektronen genauere Einsichten uber den Weg, auf dem Anregung und Zerfall<br />
statt nden.<br />
Welche zusatzlichen Informationen durch die <strong>Photoelektron</strong>-<strong>Photoion</strong>-<strong>Koinzidenz</strong><strong>spektroskopie</strong><br />
als direkte Verknupfung beider Methoden gewonnen werden, ist die grundlegende Fragestellung<br />
im zweiten Abschnitt dieses Kapitels. Im ersten Abschnitt werden die zum Verstandnis der<br />
gemessenen Elektronen- und Ionenspektren wichtigen <strong>Photoion</strong>isationsprozesse beschrieben.