Techniklexikon

Bildspektrometer

Photoelektronenspektrometer, das es erlaubt, die Winkelabhängigkeit der Elektronenemission bei der Photoionisation von Atomen, Molekülen oder Clustern zu untersuchen. Die prinzipielle Anordnung dieses von H. Helm und Mitarbeitern 1993 entwickelten Geräts ist in Abb. 1 dargestellt.

Strahlung (meist ein intensiver, gepulster Laserstrahl) wird in eine Vakuumkammer, die die interessierenden Teilchen enthält, fokussiert und ionisiert diese. Senkrecht zur Polarisation der Strahlung wird ein Abzugsfeld an die Ionisationsregion angelegt. Am Ende dieser Feldregion befindet sich eine Mikro-Kanal-Platte (MCP), mit der die Photoelektronen oder auch Photoionen nachgewiesen werden. Die aus der MCP austretende Ladungswolke wird weiter auf einen Phosphorschirm beschleunigt und regt diesen zum Leuchten an. Dieses Leuchten des Phosphorschirms nimmt man mit einer CCD-Kamera (CCD-Bildsensor auf. Auf diese Weise projiziert man die Ortsabhängigkeit der Photoelektronenemission auf die Ebene des Phosphorschirms. Ein mit einem Bildspektrometer aufgenommenes Photoelektronenspektrum von Xenon in dem Laserfeld eines gepulsten Titan-Saphir-Lasers ist in Abb. 2 zu sehen.

Bildspektrometer 1: Prinzipieller Aufbau.

Bildspektrometer 2: Photoelektronenspektrum von Xenon, aufgenommen mit einem Bildspektrometer. Jedem der konzentrischen Ringe entspricht eine Elektronenenergie. Die Struktur der einzelnen Ringe zeigt die Winkelverteilung der Photoelektronenemission. (Messung: V. Schyja, H. Helm, Univ. Freiburg).