Wechselwirkungen sehr langsamer hochgeladener Ionen mit einer ...

48 3. Der experimentelle Aufbau
zum Target hin noch zwei Abbremsstufen durchlaufen. Die erste besteht
aus fünf Zylinderelektroden (s. Abb.3.6) und beschleunigt die Teilchen von
Ekin = q · 20keV auf Ekin = q · 2keV herunter. Sie ist in eine schon unter
UHV–Bedingungen betriebene Vorkammer des Targetraums integriert. Die
an den Linsenelementen anliegenden Spannungen und die Ionentrajektorien
(s. Abb.3.7) wurden mit dem Simulationsprogramm PLUTO [1] berechnet.
Erst bei einem anfänglichen Winkel von 4 ◦ zur Mittelachse können die Ionen
nicht mehr gebündelt werden und schlagen gegen die Elektroden und Isolatoren.
Aufgrund des geringen Verhältnisses von Transversal– E⊥ � q · 20eV
zu Longitudinalenergie E� � q · 20keV bei z=-825mm folgt jedoch, daß an
dieser Stelle der Öffnungswinkel δ wegen
� �
⎛√
⎞
v⊥
E⊥
δ = arctan = arctan ⎝ � ⎠ � 1, 8
v�
E�
◦
auf Werte unter 2 ◦ beschränkt ist.
(3.3)
Abbildung 3.8: Letzte Abbremsstufe Der Strahl tritt durch zwei jeweils 1mm starke
Lochblenden in die zylindersymmetrische Linse ein. Die erste (Ø 4mm) liegt auf etwa
-1,9kV, die zweite (Ø 5mm) ist mit dem ersten Linsenelement und zugleich mit der Abschlußelektrode
der vorhergehenden Abbremsstufe (U=-2kV) kontaktiert. Die vordere
Platte saugt somit (Sekundär–)Elektronen von der zweiten Platte ab. Die Innenkanten
der Blenden sind zur Sekundärelektronenunterdrückung vom Target aus kegelförmig
angeschnitten. Die übrigen drei Elektroden sorgen für die Abbremsung und Fokussierung
des Strahls auf das Target, s.a. Abb.3.9, wobei ein großer Radius der abschließenden
Linsenöffnung (Ø 20mm) zur Vermeidung von Sekundärelektronenemissionen
gewählt wurde.