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Annihilationswinkelkorrelation

Messgrösse bei der Annihilation von Elektron-Positron-Paaren (Elektron-Positron-Vernichtung), welche aus der Winkelverteilung der g-Quanten Rückschlüsse auf die Verteilung der Transversalimpulse pT des Elektron-Positron-Paares zulässt: q » pT/(me c). Die Energie thermischer Positronen ist sehr gering, der Impuls wird daher durch die Elektronen dominiert. Die Annihilationswinkelkorrelation ermöglicht die Messung der Fermi-Impulse von Elektronen in Festkörpern. Im Modell des freien Elektronengases eines Metalls sind (bei T = 0 K) alle Impulse bis zum Fermi-Impuls besetzt, so dass im Phasenraum eine Kugel mit dem Radius Annihilationswinkelkorrelation entsteht. Die Winkelverteilung pro Impulsintervall DpT der g-Quanten ist proportional zum Volumen der entsprechenden Scheibe der Impulskugel, so dass die Winkelverteilung parabolisch von q abhängt. Die Messungen zeigen daher eine parabolische Kurve über einem breiten Untergrund aus natürlichen Annihilationsreaktionen (etwa in Isotopen des Metalls). Die Abknickpunkte der Parabel entsprechen dabei dem höchsten und dem niedrigsten vorkommenden Elektronenimpuls.

 

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