Volltext - Fachbereich Physik - Universität Hamburg

Kapitel 3. Entwicklung, Aufbau und Funktion des
Koinzidenzspektrometers
Abb. 3.2:
Oben links: Schema der Pulsstruktur von DORIS III mit einem Bunchabstand
von 96 ns im 10-Bunchmodus
Rechts: Xenonspektrum, gemessen mit dem ersten Prototypen eines kurzen Ionen-
ToF-Spektrometers an der BW3 Beamline bei DORIS III. Xe + -Ionen des rot gekennzeichneten
Pulses werden im Flugzeitspektrum zwischen den Xe 3+ - und Xe 2+ -
Ionen des blau gekennzeichneten Folgepulses gemessen.
Anhand von Simulationen wurde deshalb ein Aperturdurchmesser von 2,5 mm als
sinnvoller Kompromiss ausgewählt. Allerdings lassen sich Felddurchgriffe und Transmissionsverluste
nicht vollständig vermeiden.
Die Wände der Ionen-Driftröhre bestehen im Wesentlichen aus vergoldeten
NdFeB-Magneten mit Weicheisen-Polkappe für die magnetische Flasche (s. Abb.
3.4 und Abs. 3.4). Die Ionendriftröhre wird direkt von den MCPs abgeschlossen,
die ihrerseits, durch eine Kapazität getrennt, auf einer vergoldeten Kupferanode
aufliegen (s. Abb. 2.16).
Unterhalb der Anode sorgt ein kleiner Stabmagnet (1,4 T) in Verbindung mit
den NdFeB-Magneten für die Ablenkung von MCP-generierten Sekundärelektronen.
Die verwendeten MCPs besitzen ein Open-Area-Ratio von 60 %. Ionen, die
nicht in die Kanäle der MCPs gelangen, sondern auf der MCP-Oberfläche auftreffen,
erzeugen auf der Oberfläche freie Elektronen, die durch die elektrischen und
magnetischen Felder direkt zum Elektronendetektor geführt werden können, wo sie
ein artifizielles Signal erzeugen. Simulationen zeigen, dass ein Großteil dieser Sekundärelektronen
mit Energien bis zu 200 eV durch den Einbau des zusätzlichen
Magneten zur Wand der Ionendriftröhre abgelenkt werden.
36