Materialforschung mit Positronen: Von der Doppler-Spektroskopie zur

Abbildung 2.24 (a) zeigt die CDB-Spektren von Zink und Kupfer, zur Hervorhebung der Unterschiede
als Differenz zu einem symmetrischen Al-Spektrum dargestellt. Bei der Aufnahme
des Zn-Spektrum unterschieden sich die beiden Detektoren sowohl in der Energieauflösung
( 2 / 1 = 1.07), der Energiekalibrierung (dE 2 /dE 1 = 1.01) als auch in der absoluten Nachweiswahrscheinlichkeit
(N 2 /N 1 = 1.14). Die Auswertung des Zn-Spektrums erfolgte ohne Berücksichtigung
dieser Unterschiede. Die Spektren von Cu und Al wurden hingegen mit einem gut
aufeinander abgestimmten Detektorpaar gemessen. Abbildung 2.24 (b) zeigt eine Darstellung
der Matrix D des Zn-Spektrums in logarithmischer Falschfarbendarstellung. Die Zentren der
weißen Linien stellen die Positionen der Zeilenmaxima in D dar, die durch Gaußanpassungen
an die Zeilen von D gewonnen wurden. Ihre Breite entspricht dabei der statistischen Unsicherheit
der Gaußanpassung. Die Asymmetrie der zweidimensionalen Zn-Daten ist in der
Mitte von D besonders ausgeprägt. Im Differenzspektrum von Zn spiegelt sich dies in einer
Asymmetrie bei 8×10 -3 m 0 c wieder, die im Kupferspektrum nicht auftritt.
Im Allgemeinen weichen die beiden Detektoren in einem Koinzidenzaufbau hinsichtlich ihrer
Parameter Energiekalibrierung, Energieauflösung und absolute Nachweiswahrscheinlichkeit
bei 511 keV voneinander ab. Um reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse zu erhalten,
müssen diese Parameter bei der Auswertung berücksichtigt werden. Bleiben sie unberücksichtigt
und wird, wie allgemein üblich, einfach die 45°-Diagonale zur Projektion verwendet,
kann es zu unphysikalischen Asymmetrien im resultierenden eindimensionalen Spektrum
kommen. Des weiteren sollte die Breite des Projektionsfensters an die Energieauflösung der
Detektoren angepaßt werden, um ein Minimum an Untergrund bei einem Maximum an Statistik
im projizierten Spektrum zu erhalten [186].
2.6.2 Hochimpulsanalyse
Mit einer genauen Analyse des Untergrunds läßt sich der Hochimpulsteil der Elektronenimpulsverteilung
auch aus dem Spektrum eines einzelnen Detektors ohne Koinzidenz gewinnen
(High Momentum Analysis HMA) [29,178,179]. Eine notwendige Voraussetzung dafür ist
ein geringer -Untergrund, insbesondere bei Energien oberhalb von 511 keV, weshalb die
Verwendung von 22 Na als direkte Positronenquelle bei der HMA nicht möglich ist.
Diese Voraussetzung kann entweder durch einen untergrundarmen Positronenemitter wie z.B.
68 Ge oder durch einen Positronenstrahl erfüllt werden, bei dem Quelle und Spektrometer
räumlich voneinander getrennt sind, und so eine einfache Abschirmung der hochenergetischen
Begleitgammas möglich ist. Zusätzlich ist darauf zu achten, daß kein -Untergrund von
anderen Experimenten im Labor in den Detektor gelangt.
Wo es bei der Auswertung der Linienformparameter ausreichend war, den Kleinwinkel-
Compton-Untergrund [182] zu betrachten, sind zur Auswertung höherer Impulse zusätzlich
der unvollständige Ladungsnachweis sowie der Pile-Up zu berücksichtigen. Vor der Bestimmung
des Untergrunds muß das Spektrum auf die differentielle Energieeffizienz des Detektors
korrigiert werden, um Artefakte durch ein unphysikalisch schiefes Spektrum zu vermeiden.
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