Volltext - Fachbereich Physik - Universität Hamburg

4.3. Energieauflösung
Abb. 4.2: Flugzeitserie für Neon bei 200 - 400 eV mit zusammenlaufenden Neon
2p- und 2s-Linien
Die Neon 2p- und 2s-Linie laufen mit zunehmender Anregungsenergie zusammen
und lassen sich ab etwa 330 eV nicht mehr scharf voneinander trennen, was einer
Auflösung von etwa 8,7 % entspricht. Weitere Linien werden durch die höheren
Harmonischen der Beamline verursacht. Die Kontamination der Optiken an der
BW3-Beamline mit Kohlenstoff schlägt sich in der schwächeren Zählrate oberhalb
der Kohlenstoff 1s-Kante bei 284 eV nieder.
FWHM) gemessen. Der Blick auf die Simulation erklärt diese Linienbreite mit der
vom Emissionswinkel θ (relativ zur z-Achse) abhängigen Ausprägung der Trajektorienspirale.
Dazu kommt für Emissionswinkel von θ = (90+x) ◦ , dass die Elektronen
zunächst in das dichtere Magnetfeld eindringen, bevor sie wieder zurück in Richtung
der Ionisationszone reflektiert werden. Durch diesen Umweg entstehen zusätzliche
Flugzeitunterschiede im Vergleich zu einem ansonsten identischen Spiegelelektron,
welches aber unter einem Winkel von θ = (90-x) ◦ emittiert wurde. Eine Simulation
mit jeweils 10000 Trajektorien zeigt einen Laufzeitunterschied von etwa 3,2 ns
für Neon 2s-Elektronen mit Emissionswinkeln zwischen 0 ◦ und 120 ◦ (s. Abb. 4.3)
und einer Anregungsenergie von 200 eV. Die Abweichung von gemessenen und aus
der Simulation gewonnenen Werten lassen sich zum einen mit den nur schätzbaren
Einstellungen der Messung erklären, die zur Nachstellung in der Simulation verwendet
wurden. Zum anderen wurden für die Simulation Emissionswinkel jenseits des
Grenzwinkels der Reflexion von 123 ◦ vernachlässigt. So gelangen in der Simulation
zwar auch Elektronen mit einem größeren Emissionswinkel auf einem Umweg durch
die Ionendriftröhre zum Elektronendetektor (s. Abb. 4.6(b) & 4.6(c)). Allerdings
sind diese Trajektorien so chaotisch, dass aus deren Flugzeiten keine verwertbaren
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