Volltext - Fachbereich Physik - Universität Hamburg

Kapitel 3. Entwicklung, Aufbau und Funktion des
Koinzidenzspektrometers
Die Elektronendriftröhre besteht aus einem entlüfteten Kupferrohr von etwa
30 cm Länge, zusammen mit einigen Adapterstücken beläuft sich der Abstand
zwischen der Ionisationszone und dem Elektronen-Detektor auf ca. 31,5 cm. Die
Eintrittsblende mit einer Apertur von 2,5 mm für die Elektronen befindet sich in
einem Abstand von 1 mm zum Pusher, während das andere Ende vom Detektor
abgeschlossen ist. Durch die Trennung von Pusher und Elektronendriftröhre kann
für die Elektronen ein Retardierpotential angelegt werden.
Während sich die Elektronendriftröhre im Vakuum befindet, ist die Spule für
das homogene Magnetfeld starr auf einem in die Vakuumkammer hineinragenden
Flansch gelagert. Sie befindet sich damit außerhalb der Kammer, weshalb Ausgasungen
im Vakuum infolge von Erwärmung während des Betriebs vermieden werden
bzw. keine weiteren Maßnahmen zur Kühlung der Spule vorgenommen werden
müssen. Die Spule ist außerdem mit μ-Metall ummantelt, um die Elektronen in der
Driftröhre vor äußeren Einflüssen wie dem Erdmagnetfeld abzuschirmen.
3.5 Vakuumkammer und Experimentperipherie
Im Folgenden werden weitere wichtige Komponenten im Aufbau des Koinzidenzspektrometers
aufgeführt. Auch hier ist die Verwendung amagnetischer Bauteile
unverzichtbar, um Verzerrungen im Feld der magnetischen Flasche zu verhindern.
Vakuumkammer
Die Größe der verbauten Ionen- und Elektronen-ToF-Spektrometer erfordert eine
Vakuumkammer mit einem Kammervolumen von ca. 10x10x10 cm 3 . Hierfür wird
eine würfelförmige Kammer 7 verwendet (s. Anhang A).
Experimentiertisch
Die Kammer befindet sich auf einem motorisiertem Tisch, der in den drei Raumrichtungen
frei verschoben werden kann. Darüber hinaus kann die Tischplatte gekippt
und rotiert werden. Zur Positionierung des Koinzidenzspektrometers wird zunächst
die Ionisationszone auf den Synchrotronstrahl justiert, bevor die Kammer dann so
ausgerichtet wird, dass der Strahl möglichst parallel und nahe zum Pusher verläuft.
Dreiachsenmanipulator zur Positionierung des Ionen-ToF-Spektrometers
Die Spule ist positionsstarr zur Kammer gelagert. Daher muss das Ionen-ToF-
Spektrometer mit dem Dreiermagneten in der Kammer frei positionierbar sein,
damit durch die Überlagerung des inhomogenen Magnetfelds des Dreiermagneten
mit dem homogenen Spulenfeld die magnetische Flasche entstehen kann. Zu diesem
Zweck wurde ein kompakter, dreiachsiger Manipulator 8 angeschafft.
7 Firma VAB-Vakuumanlagenbau, Elmshorn
8 Firma VG Scienta, Hastings, UK
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