Volltext - Fachbereich Physik - Universität Hamburg

Kapitel 4. Experimente zur Charakterisierung des
Koinzidenzspektrometers
Maßnahme zur Optimierung
Die in Abschnitt 4.3.1 beschriebene Auflösungbegrenzung durch die vom Emissionswinkel
abhängigen Laufzeitunterschiede wurde während der Konstruktion des Spektrometers
nicht bedacht. Berücksichtigt man dieses Verhalten, so liegt der Schluss
nahe, dass die Retardierung erst im homogenen Spulenfeld erfolgen sollte, nachdem
die Trajektorien parallelisiert wurden. Wegen der angestrebten kompakten Bauweise
des Koinzidenzspektrometers setzt die Retardierung der Elektronen aber unmittelbar
nach der Passage des Pushers ein und damit in unmittelbarer Nähe zur Ionisationszone
mitten im inhomogenen Magnetfeld (s. Abb. 3.7). Dadurch halten sich
die Elektronen länger als nötig im inhomogenen Magnetfeld des Dreiermagneten
auf, die Parallelisierung wird zeitlich verzögert und der Beitrag der Retardierung
zur Auflösungsoptimierung wird teilweise gemindert. Bei der Weiterentwicklung des
Spektrometers sollte das Retardierpotential daher ca. 5 cm in Richtung des homogenen
Magnetfelds verschoben werden.
4.4 Transmission
Die Erörterungen zur Transmission basieren auf Ergebnissen von Trajektoriensimulationen,
die qualitativ mit Beobachtungen während der Justagephase der Messzeitvorbereitung
im Einklang stehen. Diese Betrachtungen sind aber im Wesentlichen
theoretischer Natur, da keine entkoppelten Messungen für Transmission und
Nachweiswahrscheinlichkeit verfügbar sind. Insbesondere wird in der Simulation ein
absolutes Vakuum angenommen; Wechselwirkungen von Elektronen und Ionen mit
Proben- und Restgas bleiben hier also unberücksichtigt. Daher wird die Transmission
später noch einmal im Zusammenhang mit der Effizienz anhand von Messungen
diskutiert (s. Abs. 4.6).
Den Trajektoriensimulationen liegen die Parameter der BW3-Beamline von
DORIS III zugrunde, die hinreichend für den brillanteren Strahl der P04-Beamline
sind. Die Trajektorien hängen dabei ganz wesentlich von den Eigenschaften der Ionisationszone
ab. So wurde in den Simulationen für die Ionisationszone angenommen,
dass sich diese. . .
• . . . zentriert zwischen den beiden ebenfalls zueinander zentrierten Elektroden
(Pusher und Extractor) befindet.
• . . . mit ihrem Zentrum in einem Abstand von 0,5 mm zum Pusher befindet.
• . . . der Gasverteilung entsprechend gaußförmig über einen horizontalen Bereich
von 2,6 mm entlang der Röntgenstrahlachse erstreckt 1 .
• . . . dem Profil der Synchrotronstrahlung entsprechend gaußförmig über einen
horizontalen Bereich von 0,6 mm entlang der Gasstrahlachse erstreckt.
1 Hierfür wurde die in der Arbeitsgruppe der P04-Beamline vorhandene Expertise zur Simulation
der Gasverteilung einer Gasnadel im Vakuum verwendet (s.a. [43])
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