Aufbau einer gepulsten Quelle polarisierter Elektronen - Institut für ...

50 Kapitel 3. Der Experimentaufbau
Mengen zum Nachbehandeln der Kristalle verwendet.
Die Ultrahochvakuumschleuse besteht aus einem Transportgefäß für Kristalle, einer
Schleusenkammer und einer Präparationskammer (s. Abb. 3.16). Ein ausheizbares
Ganzmetallventil trennt Elektronenkanone und Präparationskammer sowie Präparationskammer
und Schleusenkammer. Das Transportgefäß wird auf die Schleusenkammer
aufgeflanscht. Der Kristall befindet sich in einer speziellen Molybdänhalterung,
dem Puck, innerhalb des Transportgefäßes, wo er mit einer Wolframfeder
an seinem Platz gehalten wird (s. auch Abbildung 3.12). Die Schleusenkammer ist
mit einer 64 l/s Turbomolekularpumpe und einem Penning-Ionisationsmanometer
ausgestattet. Nach Öffnen des Transportgefäßes wird der Druck in der Schleusenkammer
auf 10 ;7 mbar abgesenkt. Der Puck mitsamt Kristall und Wolframfeder
wird mit Hilfe eines magnetischen Manipulators aus dem Transportgefäß entnommen.
Nach Verschließen des Transportgefäßes und Öffnen des Ganzmetallventils
wird der Puck in die Präparationskammer befördert und in das dort befindliche Kristallrad
eingesetzt. Das Vakuum der Präparationskammer erhöht sich während dieses
Vorgangs auf 10 ;9 mbar, sinkt aber nach Zurückziehen des Manipulators und
Schließen des Ventils schnell wieder auf seinen ursprünglichen Wert von 210 ;11
mbar. Die hierzu erforderliche Pumpleistung wird von einer Ionengetterpumpe mit
120 l/s Saugleistung und einer NEG-Pumpe mit 350 l/s Saugleistung bereitgestellt.
Das Vakuum in der Präparationskammer wird von einem Sensorlab-Meßkopf überwacht.
Die Restgaszusammensetzung ähnelt derjenigen in der Kanone (s. Abb. 3.13
(a)).
Das Kristallrad besitzt 8 Aufnahmepositionen für Pucks, von denen eine mit einem
Referenzpuck belegt ist, der ein Thermoelement zur Eichung der Kristallheizung
enthält. Die Achse des Kristallrads ist an einem Manipulator am Deckelflansch des
Rezipienten aufgehängt, der eine Rotations- sowie eine vertikale Translationsbewegung
zuläßt. Die Kristalle werden durch Bewegen des Kristallrads zur Ausheizposition,
zur Cäsierposition und zu den beiden Entnahmepositionen bewegt. Die
vertikalen Einstellwerte für die Präparationskammer und die Kanone sind in Tabelle
3.4 aufgetragen.
Zum Ausheizen der Kristalle sind auf einer 4-fach Stromdurchführung an der Innenseite
des Rezipienten zwei Heizwendeln aus 4mm starkem Wolframdraht angebracht.
Im allgemeinen genügt die durch Strahlung übertragene Heizleistung, um
den Puck auf über 600 o C zu erwärmen. Zusätzlich kann die Wendel auf ein positives
Potential bzgl. des Pucks gelegt werden, so daß ein Heizstrom von der Wendel
zum Puck fließt.
In Abbildung 3.17 (b) ist die Eichkurve dargestellt, die die Temperatur des Referenzpucks
in Abhängigkeit von der Heizleistung der Wendel zeigt. An der Cäsierposition
befinden sich unterhalb des Kristallrads zwei Cäsiumdispenser und eine Ziehanode.
Zur Kristallpräparation werden Dispenser und Ziehanode nach Abb. 3.17
(a) beschaltet. Zur Kontrolle des Photostroms wird der Kristall mit einem Helium-
Neon-Laser durch ein Fenster an der Unterseite des Rezipienten beleuchtet. Nach