Volltext - Fachbereich Physik - Universität Hamburg

Kapitel 7
Zusammenfassung
Das Ziel dieser Arbeit war der Aufbau eines hocheffizienten Koinzidenzspektrometers
zur Flugzeitspektroskopie von Photoelektronen und -ionen. Dabei wurden bisher
nur empirisch bestimmte Parameter des Aufbaus von John Eland und Raimund
Feifel [9] mithilfe von Simulationen aufgearbeitet und erfolgreich für den Einsatz an
der P04-Beamline optimiert. So zeigen z.B. Simulationen, dass das Spektrometer
zur Spektroskopie von Elektronen mit Energien von bis zu 2000 eV geeignet ist,
was anhand der bisher durchgeführten Messungen für Elektronenenergien von bis
zu 900 eV bestätigt werden kann. Der experimentelle Nachweis für höhere Energien
steht zwar noch aus, sollte aber nur als weiterer Gütetest für die Simulation
Verwendung finden. Die Energieauflösung des Elektronen-ToF-Spektrometers wurde
dabei mit 8,7 % (ohne Retardierung) bzw. 3,1 % bestimmt (s. Abs. 4.3.1). Ionen
können trotz der Minimierung der Flugstrecke mit zufrieden stellender Auflösung
von 262 au gemessen werden (s. Abs. 4.2). Dabei war zu Beginn der Arbeit nicht
geklärt, ob sich diese Eigenschaften sinnvoll in einem mit der P04-Beamline kompatiblen
Messinstrument kombinieren lassen.
Auch formal sind die wesentlichen Vorgänge im Spektrometer verstanden. Darüber
hinaus wird von den anfangs nur als Konstruktionshilfe verwendeten Simulationen
angenommen, dass diese inzwischen sowohl qualitativ als auch quantitativ
akzeptable Ergebnisse liefern, wie z.B. die Magnetfeldmessungen (s. Abs. 3.4.2)
oder Vergleiche der berechneten Gyrationsradien mit den aus der Simulation abgeleiteten
Werten (s. Tab. 4.3) zeigen. Auch hinsichtlich der Transmission passen die
aus den Simulationen ableitbaren Größen recht gut zu den Messungen. So liegt die
simulierte Transmission des Ionen-ToF-Spektrometers bei den meisten Versuchsbedingungen
deutlich über 80 % und unter optimalen Bedingungen bei fast 96 %
(s. Abs. 4.4.1). Für die Elektronen ist die Transmission hingegen differenzierter in
Abhängigkeit der Anregungsenergie zu betrachten, wobei bei optimalen Bedingungen
maximal 86 % erreicht werden (s. Abs. 4.4.2). Die Nachweiswahrscheinlichkeit
ist durch das Open-Area-Ratio der MCPs auf ein Maximum von etwa 60 % begrenzt
und leidet zusätzlich unter der Totzeit der TDCs (s. Abs. 4.5), die aber in
künftigen Messungen durch totzeitfreie ADCs ersetzt werden. Die aus Transmission
und Nachweiswahrscheinlichkeit ermittelte Effizienz konnte durch wechselseitige
Referenzierung der beiden Spektrometer gemessen werden (s. Abs. 4.6). Dabei
wurde für den hauptsächlich genutzten PEPICO-Betriebsmodus für das Ionen-ToF-
Spektrometer eine annähernd energieunabhängige Effizienz von 56,7 % bestimmt.
Die Effizienz des Elektronen-ToF-Spektrometers zeigte oberhalb der untersuchten
3d-Ionisationskanten von Xenon einen unerwarteten Abfall auf etwa 5 %. Dieser
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