Volltext - Fachbereich Physik - Universität Hamburg

Kapitel 5.
Experimente
bei Xe 5+ und Xe 6+ vorliegt, wird die Diskussion dort fortgesetzt. Die Zählraten der
Xe 3+ - und Xe 4+ -Ionisation verlaufen im Allgemeinen ähnlich.
Elektronisches Signal der Xe 5+ - und Xe 6+ -Ionisation
Bei einer Anregungsenergie von 744,25 eV zeigen die Zählraten einen Abfall von 0,38
auf 0,36 (Xe 5+ ) bzw. von 0,23 auf 0,19 (Xe 6+ ). Es wird eine Doppelanregung angenommen
(s. Abs. 2.1.1), bei der ein Elektron aus dem 3d 5/2 -Orbital mit einer Bindungsenergie
von E B = 676,4 eV und ein Elektron des 4d 3/2 -Orbitals (E B = 69,5 eV)
in höhere unbesetzte Zustände angeregt werden, sodass die summierte Bindungsenergie
der beiden angeregten Elektronen 1,65 eV (= 676, 4 eV+69, 5 eV−744, 25 eV)
beträgt. Ein weiteres Merkmal weist insbesondere die Zählrate für Xe 6+ auf, bei der
der Kurvenverlauf ab etwa 885 eV einen Knick beschreibt, bei dem die Zählrate abnimmt
(ROI 1) bzw. zunimmt (ROI 2). In diesem Zusammenhang sei noch einmal
auf den Knick in den Flugzeitserien in Abschnitt 5.1.2 verwiesen, der ebenfalls bei
885 eV einsetzt. Der Knick tritt weniger deutlich auch bei anderen Linien vor allem
in ROI 3 auf. Ob hierfür eine physikalische Ursache existiert, ist unbekannt, aber die
vorher vermuteten Schwankungen der Potentiale oder der Strahllage können wohl
ausgeschlossen werden, da solche Schwankungen alle Zählraten betreffen müssten,
was nicht der Fall ist (z.B. Zählraten für Xe 3+ - und Xe 4+ in ROI 2).
Elektronisches Signal der Xe 7+ - und Xe 8+ -Ionisation
Die Elektronenzählraten für die Xe 7+ - und Xe 8+ -Ionisation fallen insbesondere dadurch
auf, dass sie deutlichen Veränderungen im Bereich der 3d-Ionisationskanten
unterworfen sind. Das spricht für eine Veränderung des Prozesses, aus dem die höheren
Ladungsstufen hervorgehen.
5.1.3 Weitere Effizienzbetrachtungen
Wie in Abschnitt 4.6.1 beschrieben, wurden für die Effizienzbestimmung des
Elektronen-ToF-Spektrometers im PEPICO-Betrieb alle Messzyklen auf Koinzidenzen
von Xe 1+ -Ionen mit keinem oder genau einem Elektron gefiltert. Im Laufe der
Auswertung wurde der Filter auch so eingestellt, dass alle Messzyklen nach Koinzidenzen
von Ionen beliebiger Ladungsstufe mit wenigstens einem Elektron durchsucht
wurden. Erwartet wurde, dass eine so ermittelte Effizienz mit zunehmender
Ladungsstufe monoton steigen sollte, weil mehr Elektronen die Chance haben, zur
Auswertung zu gelangen. Abbildung 5.7 zeigt das Ergebnis dieser Untersuchung
zunächst ohne einen Untergrundabzug.
Neben den Schwankungen der so gemessenen Effizienz im Bereich der 3d-
Ionisationskanten zeigt sich, dass die Wahrscheinlichkeit, ein Ion mit wenigstens
einem Elektron in Koinzidenz zu messen, entgegen den Erwartungen für Xe 4+ und
Xe 5+ mit ca. 90 % am größten ist. Dies lässt sich so interpretieren, dass mit zunehmender
Ladungsstufe zwar die Anzahl der messbaren Elektronen steigt, jedoch die
Anregungsenergie auf immer mehr Elektronen verteilt wird. Dadurch verlassen die
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