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

52 Kapitel 3. Der Experimentaufbau
Aktion Vert. Position Kristallrad Vert. Position Aufzug
Übergabe 42 mm 72 mm
Aufnahme 30 mm 62 mm
Elektronenstrahl
0–1mm
Ausheizen
9.5 mm
Cäsieren
25 mm
Tabelle 3.4: Vertikale Positionierung des Kristallrads in der Präparationskammer bzw. des
Aufzugs in der Kanone.
der Präparation kann der Puck mit dem magnetischen Manipulator gegen den Puck
in der Kanone ausgetauscht werden (s. Abb. 3.12).
3.3.4 Die Strahlführung
Das Transportsystem für den Elektronenstrahl besteht aus fünf Quadrupolen, einem
Alphamagneten und zwei Doppelsolenoiden (s. Abb. 3.11 und 3.18). Der Elektronenstrahl
wird von einem Quadrupol-Dublett in der vertikalen Strahlführung auf
den Alphamagneten fokussiert und um 270 o in die Horizontale abgelenkt. Mit einem
Quadrupol-Triplett wird der von Dublett und Alphamagnet erzeugte Astigmatismus
korrigiert. Ein Doppelsolenoid (DS1) überfokussiert den Strahl, um im
zweiten Doppelsolenoiden (DS2) einen Strahldurchmesser von 8mm zu erreichen.
Dieser Strahldurchmesser ist notwendig, um mit dem zweiten Doppelsolenoiden am
Eingangsspalt des Spektrometers den für die Phasenauflösung notwendigen Strahldurchmesser
von 0.5 mm zu erzeugen. Im Fokus von DS1 befindet sich ein Linearscanner
(vgl. Abschnitt 3.3.5) zur Bestimmung der transversalen Emittanz.
Die Quadrupole konnten aus den Restbeständen der 100 keV-Strahlführung der Produktionsquelle
entnommen werden. Der Alphamagnet wurde nach den Angaben in
Referenz [80] gebaut. Entwurf und Simulationsrechnungen für die Doppelsolenoiden
befinden sich in Anhang B.2.
Als Richtwerte für die Brennweiten können Datensätze verwendet werden, die aus
Simulationen mit dem Programm „beam-optik“ hervorgingen, und im Experiment
weiter optimiert wurden. Das Kontrollsystem erlaubt die Abspeicherung und das
Wiedereinladen dieser Datensätze. Da sich die Werte für die vor und hinter jedem
fokussierenden Element befindlichen Wedler nicht genau reproduzieren lassen, muß
die gesamte Strahlführung vor der Messung „schlagfrei“ gemacht werden, d. h. ,
der Strahl muß achsenparallel und zentrisch durch die optischen Elemente geführt
werden. Hierbei ist besonders darauf zu achten, daß der Strahl auch achsenparallel
und zentrisch durch den Deflektorresonator geführt wird, da es andernfalls durch
das elektrische Hochfrequenzfeld zur Aufmodulation eines Netto-Energiebetrags