Synchrotron-basierte Photoelektronen-Spektroskopie an massenselektierten und kalten Ionen in der Gasphase

Abstract

Das Ziel des Vorhabens war es, eine weltweit einzigartige Instrumentierung für die Untersuchung von massenselektierten Ionen mithilfe von Röntgen-Photoelektronenspektroskopie in der Gasphase aufzubauen – diese Messungen sollen an der Synchrotron-Strahlungsquelle BESSY II durchgeführt werden. Die Photoelektronenspektroskopie im Röntgenbereich ist eine sehr leistungsfähige Methode zur Charakterisierung der chemischen Bindungsverhältnisse in Materie und daher eine wichtige Standardmethode in der Materialforschung. An massenselektierten geladenen Clustern und Komplexen konnten derartige Messungen an Synchrotrons bisher nur in Form von auf Oberflächen deponierten Teilchen durchgeführt werden, was die Messergebnisse stark beeinflusst. Die Möglichkeit, solche Messungen nun in der Gasphase durchzuführen, wird ganz neue Einsichten in Materieeigenschaften eröffnen und damit zu einem grundlegenden Verständnis vieler Effekte beitragen. Erreicht werden wird dies durch Bestrahlung massenselektierter Ionen in einer Radio-Frequenzfalle, wobei emittierte Elektronen durch ein spezielles Magnetfeld aus der Falle heraus in einen Energieanalysator geführt werden. In dem Vorhaben ist erst das neue Messverfahren anhand von umfangreichen Simulationen erarbeitet worden; dann wurde die gesamte Apparatur geplant, alle Teile beschafft bzw. hergestellt und schließlich zusammengebaut. In diesem Bericht wird die neue Apparatur im Detail beschrieben.

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