Volltext - Fachbereich Physik - Universität Hamburg

Kapitel 4. Experimente zur Charakterisierung des
Koinzidenzspektrometers
parametern nicht einfach zu bewerkstelligen, und die Transmission des Elektronen-
ToF-Spektrometers reagiert relativ sensibel. So ist auch bei sorgfältigster Ausrichtung
nicht auszuschließen, dass die optimale Position zur Messung nicht vollständig
erreicht wurde.
4.6.2 Effizienz für den PEPECO-Betrieb
Zur Effizienzbestimmung für den PEPECO-Betrieb wird eine Xenon-Messung verwendet,
die an der BW3-Beamline bei Anregungsenergien von 400 eV - 750 eV und
mit je 20 Sekunden Messdauer an 71 Messpunkten aufgenommen wurde. Die Potentialdifferenzen
lagen bei 55 V zwischen Ionen-Driftröhre und Extractor, bei 36 V
zwischen Extractor und Pusher und bei -41 V zwischen Pusher und Elektronendriftröhre.
Die durchschnittliche Zählrate des Ionen-ToF-Spektrometers lag bei knapp
2,9 kHz, ihr Maximum von 10,6 kHz bei einer Energie von 705 eV. Die Messung
wurde aus Zeitgründen mit weniger Messpunkten vorgenommen als die zur
Charakterisierung des PEPICO-Betriebs angelegte Messreihe (s. Abs. 4.6.1). Der
Kammerdruck lag nach wie vor bei etwa 1 · 10 −5 hPa (Druck in der Ionisationszone
wenigstens 1 · 10 −3 hPa) und es wurde mit einer Messzyklusfrequenz von 500 kHz
gemessen.
Zur Effizienzbestimmung im PEPECO-Betrieb wurde dasselbe Verfahren wie
für den PEPICO-Betrieb verwendet.
Effizienz des Elektronen-ToF-Spektrometers
Nach den Betrachtungen in Abschnitt 4.4.2 entspricht die Transmission des
PEPECO-Betriebs oberhalb der Ionisationskanten der Transmission des PEPICO-
Betriebs. Unterhalb der Ionisationskanten wird aber für Elektronen mit einigen hundert
Elektronenvolt aus dem 4s-Orbital oder höher liegenden Orbitalen eine etwas
geringere Transmission erwartet, da die Elektronen das elektrische Feld überwinden
und auch durch den Hals der magnetischen Flasche in Richtung der Ionendriftröhre
entkommen können. Dieses Verhalten spiegelt der Effizienzverlauf in der Tat wider
(s. Abb. 4.12).
Die Effizienz fällt von etwa 30 % bei 400 eV kontinuierlich ab auf ca. 22 %
bei 670 eV, bevor sie auf ein Minimum von knapp 2,5 % bei 705 eV einbricht.
Im PEPECO-Betrieb unterscheidet sich die Effizienz des Elektronen-ToF-
Spektrometers bei höheren Elektronenenergien also etwas vom PEPICO-Betrieb,
zeigt sonst aber ein ähnliches Verhalten, insbesondere an der 3d-Ionisationskante.
Hier ist der Effizienzeinbruch noch etwas deutlicher, da die Elektronen nur moderat
durch ein äußeres elektrisches Feld beschleunigt werden. Bei geringer Anfangsenergie
und Energieaufnahme im elektrischen Feld ändert sich auch der Streuquerschnitt
kaum und es kommt häufiger zu Stößen mit Xenon-Atomen.
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