Wechselwirkungen sehr langsamer hochgeladener Ionen mit einer ...

3.2. Das Strahltransportsystem 43
3.2 Das Strahltransportsystem
In vielen industriellen Anlagen befinden sich zu bearbeitende Oberflächen
sehr nahe an oder sogar innerhalb der Plasmaquelle. Wir sind aber speziell
an der Analyse von Wechselwirkungen hochgeladener Ionen eines bestimmten
Ladungszustands q mit atomar reinen Oberflächen interessiert. Einerseits
müssen wir daher eine q/m–Separation vornehmen können, andererseits
unsere Experimente von dem für Oberflächenuntersuchungen ungeeigneten
Druckverhältnissen nahe der EZR–Quelle in eine UHV–Kammer (siehe
Kap.3.8) auslagern.
Zu diesem Zweck nehmen wir wie bereits erwähnt eine Hochspannungsextraktion
der Ladungsträger aus der EZR–Quelle vor. In den folgenden Unterabschnitten
gehen wir ausführlicher auf die Vorteile dieser Methode ein.
q/m–Separation des Strahls
Zunächst können wir auf diese Weise hinter der Extraktionselektrode mittels
eines elektromagnetischen Sektormagneten einzelne Ionenspezies gemäß
ihrem q/m–Verhältnis voneinander separieren, welche dort eine kinetische
Energie von q · Uextr besitzen. Das Auflösungsvermögen dieses Massenfilters
läßt eine saubere Trennung aller in dieser Arbeit verwendeten Ionenspezies
zu [43]. Da in der Quelle allerdings immer ein Gemisch aus verschiedenen ionisierten
Atomen und Molekülen existiert, kann bei ≪zufälliger≫ Übereinstimmung
des q/m–Quotienten, z.B. im Fall von O 4+ und Ar 10+ , selbstverständlich
keine Separation erfolgen 3 .
Ionenstrommessung
Direkt hinter dem Magneten sind eine Schlitzblende variabler Breite (2mm
und 4mm) und eine horizontale und eine vertikale elektrostatische Ablenkeinheit
zur Korrektur des Astigmatismus der magnetischen Abbildungsoptik
angebracht. Dann folgt ein in den Strahl hineinbewegbarer Faraday–Cup, an
3 Falls die hochenergetischen Äste der jeweiligen Autoionisationsspektren nicht zusammenfallen,
können (unter Vernachlässigung der gegenseitigen Beeinflussung) trotzdem die
Oberflächen–Wechselwirkungen dieser beiden Ionentypen getrennt voneinander untersucht
werden.