Ionen- und Elektroneninduzierte Elektronenemission

Dieser Projektantrag betrifft den Bau und erste Anwendungen einer neuartigen Apparatur zur Messung von dreidimensionalen Impulsvektoren jener Elektronen, die infolge Beschusses von wohldefinierten Festkörperoberflächen mit Elektronen oder Ionen erzeugt werden ("momentum vector spectroscopy - MOVES"). Die Projektilteilchen treffen einzeln in kurzen Pulsen von ca. 1 ns Dauer auf die Oberfläche, was die Koinzidenzmessung von dadurch emittierten Elektronen ermöglicht. Diese Elektronen werden in schwachen koaxialen elektrischen und magnetischen Feldern von der Festkörperoberfläche zu einem Positions-empfindlichen Kanalplatten-Detektor mit "multi-hit"-Fähigkeit geführt. Im Vergleich zu konventionellen Elektronenspektroskopien ermöglicht die hier vorgeschlagene MOVES-Technik die Untersuchung von Elektronenemissionsprozessen in den vollen Halbraum vor der Oberfläche, liefert sowohl Energie- als auch Winkel-aufgelöste Elektronenspektren und erlaubt die Untersuchung von Elektronenkorrelationen. Mit Hilfe von Modellrechnungen haben wir in diesem Antrag gezeigt, dass es möglich ist, mit der vorgeschlagenen Methodik derartige Messungen mit ausreichenden Koinzidenzraten durchzuführen. Die Anwendung von MOVES soll experimentelle Daten von hoher Qualität über verschiedene Teilchen-induzierte Elektronenemissionsprozesse (Sekundärelektronen- emission, Potentialemission, kinetische Emission) liefern und damit helfen, deren prinzipielles Verständnis auf der Grundlage relevanter theoretischer Beschreibungen zu vertiefen. Sie ist auch für die erst kürzlich entdeckte "Potentialanregung von Plasmonen" ("PEP") anwendbar und, bei Einsatz geeigneter Kurzzeit-gepulster Lichtquellen - für die Untersuchung der Photoelektronenemission. Es sei betont, dass wegen der sehr kleinen erforderlichen Primärteilchen- bzw. Primärphotonen-Flüsse nur geringfügige Beeinträchtigung der zu untersuchenden Oberflächen zu erwarten ist.