Photoelektron-Photoion-Koinzidenz- spektroskopie mit ...

86 Kapitel 3. Photoionisation freier Atome
gewohnlich nur dann gro , wenn die mischenden Kon gurationen energetisch eng benachbart
sind. Naheres uber CI ndet sich bei Cowan [74]. In diesem erweiterten Bild sind Anregungsund
Zerfallsprozesse moglich, die uber die einfache Photoionisation (Abbildung 3.1 a.)) hinausgehen.
Einige sollen im folgenden kurz beschrieben werden:
Anregungsprozesse
Elektronenkorrelationen im Grundzustand bewirken Satellitenemission in der Anregung: Der
Grundzustand enthalt infolge von GSCI (= ground state con guration interaction) etwa zu
einem Basiszustand der Kon guration ik eine Beimischung eines Basiszustandes der Kon guration
jl. Die Photoionisation erfolgt dann statistisch entsprechend der Quadrate der Mischamplituden
entweder aus Zustand ik oder aus Zustand jl. Dies ist in Abbildung 3.1 b.) gezeigt:
Coulombstreuung zweier Elektronen fuhrt zu einer kurzzeitigen " virtuellen Doppelanregung\
aus dem Einteilchenzustand ik in den Zustand jl. Ein in diesem Moment eintre endes Photon,
das Elektron j herausschlagt, la t das erzeugte Photoion in dem mit i ,1 k ,1 l bezeichneten
ionischen Endzustand zuruck. Unterscheidet sich dieser energetisch vom Endzustand i ,1 des
Hauptprozesses (Bildteil a.)), so ist die Energie des auslaufenden Elektrons verschoben: ! 0
(Grundzustandssatellit) [72].
Auch die Korrelation der Elektronen im Endzustand FSCI (= final state con guration interaction)
fuhrt zur Satellitenemission. Die Erzeugung des primaren Lochzustandes ruft Umordungsprozesse
(Relaxationen) innerhalb der Atomhulle hervor, durch die eine zusatzliche
Anregung k ,1 l bewirkt werden kann (Bildteil c.)). Eine solche Anregung kann auch durch
inelastische Streuung des Photoelektrons mit einem weiteren Hullenelektron hervorgerufen
werden (Bildteil d.)). Prozesse, bei denen dem Kontinuumselektron durch die Anregung k ,1 l
Energie verloren geht, hei en Shake-up-Prozesse, im umgekehrten Fall Shake-down-Prozesse.
Eine weitere Moglichkeit der Satellitenanregung ist der Conjugate Shake-up (nicht abgebildet),
bei dem Uberschu energie und Drehimpuls des Photons auf das Shake-up-Elektron
ubertragen werden (exp. Beispiel siehe [79]).
Bei der direkten Doppelphotoionisation (DDPI) als " Grenzfall\ einer Satelliten-Serie werden
zwei Elektron in ungebundene Kontinuumszustande angeregt. Das Atom emittiert also bei
der Anregung gleichzeitig zwei Photoelektronen. DDPI wird oft auch als Shake-o -Proze
bezeichnet. Die Gleichzeitigkeit des Emissionsvorgangs beim Shake-o wird durch eine kontinuierliche
Energieverteilung im Elektronenspektrum belegt, die stets bei 0 eV beginnt und
photonenenergieabhangig bei der Maximalenergie h , I(i ,1 k ,1 ) endet. Wechselwirkung der
Photoelektronen untereinander und mit den Hullenelektronen fuhrt zu einer beliebigen Verteilung
der Uberschu energie auf beide Emissionspartner. An den Randern der Verteilung ist die
spektrale Intensitat erhoht (Shake-o - " Wanne\), da Abschirmungse ekte eine gro e Energiedi
erenz beider Photoelektronen begunstigen [31, 81{83].