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

4.2 Phasenaufgelöste Messung des Pulsprofils 79
4.1.3 Ausheizen
Alle Bulk-Photokathoden werden vor der Bedampfung mit Cäsium und Sauerstoff
in der Präparationskammer für ca. eine Stunde bei 600 o C ausgeheizt. Die Strained-
Layer-Photokathoden werden wegen der Empfindlichkeit der dünnen Schicht vor
der ersten Präparation nur auf 500 o C erhitzt, um die Arsen-Schutzkappe zu entfernen.
Bei weiteren Präparationen muß der durch die jeweils vorige Präparation aufgedampfte
Sauerstoff entfernt werden. Deswegen werden die Kristalle dann kurzzeitig
auf 580 o C erhitzt.
4.1.4 Kristallpräparation mit Cäsium und Sauerstoff
Alle Kristalle wurden mit Cäsium und Sauerstoff in der sog. YoYo-Technik präpariert.
Während des Präparationsprozesses wird die Quantenausbeute des Kristalls
kontinuierlich durch Beleuchten mit einem Helium-Neon-Laser und Messen des
Photostroms kontrolliert. Der Kristall wird zuerst durch Heizen des Cäsiumdispensers
mit Cäsium bedampft (siehe auch Abbildung 3.17 (a) auf Seite 53). Nach
Durchlaufen des Quantenausbeutemaximums wird solange weiter bedampft, bis die
Quantenausbeute wieder auf ein Drittel ihres Maximalwerts abgefallen ist (Übercäsierung).
Dann wird der Cäsiumdispenser abgeschaltet und das Sauerstoffventil so
weit geöffnet, daß der Sauerstoffpartialdruck (O 2 , m = 32) auf ca. 210 ;10 mbar
ansteigt. Nach etwa 30 Sekunden durchläuft die Quantenausbeute ein weiteres Maximum.
Mit Sauerstoff wird nicht überpräpariert. Die abwechselnde Anwendung
von Cäsium und Sauerstoff wird zehn- bis fünfzehnmal wiederholt, bis keine wesentliche
Steigerung des Maximalwerts der Quantenausbeute mehr festgestellt wird.
Auf diese Art werden bei Bulk-GaAs Kathoden typischerweise Quantenausbeuten
um 15 % bei 633 nm und 7 % im Polarisationsmaximum bei 850 nm erzielt.
Zur Berechnung der Quantenausbeute wird in dieser Arbeit die auf die Kristalloberfläche
auftreffende Lichtintensität verwendet. Die Reflektion an den beiden Grenzflächen
des Eintrittsfensters der Vakuumkammer wird durch Multiplikation der vor
dem Fenster gemessenen Intensität mit 0.96 2 berücksichtigt. Zum Vergleich mit der
Theorie [45, 16, 46] muß von diesem Wert der an der Kristalloberfläche reflektierte
Anteil (ca. 30 %) abgezogen werden.
4.2 Phasenaufgelöste Messung des Pulsprofils
Um das Intensitätsprofil zu bestimmen, werden die Elektronenpulse über die
Eintrittsblende des Spektrometers bewegt, und der durch die Blende transmittierte
Strom mit dem Faradaycup gemessen (s. Kapitel 3).