FU Berlin Digitale Dissertation
Abel Blazevic : Hochauflösende Schichtanalytik mit hochenergetischen schweren Ionen High-resolution thin layer analysis with energetic heavy ions
|Zusammenfassung| |Inhaltsverzeichnis| |Ergänzende Angaben|

Zusammenfassung Der Magnetspektrograph (Q3D) am ISL (Hahn-Meitner-Institut in Berlin) wurde im Rahmen dieser Arbeit für ERD-Analysen (Elastic Recoil Detection) erweitert. Die damit erreichbare Energieauflösung des Systems von dE/E = 3 . 10-4 spiegelt sich in einer hohen Tiefenauflösung der gemessenen Tiefenprofile wider. Damit können sehr dünne Schichten (1 - 100 nm) analysiert werden, d.h. das stöchiometrische Verhältnis der Konstituenten bestimmt und für jedes identifizierte Isotop (H bis S) ein Tiefenprofil der Konzentration mit einer Tiefenauflösung von ca. 1 nm (nahe der Oberfläche von Proben mit geringer Oberflächenrauhigkeit) erstellt werden. Aufgrund der hohen Energieauflösung ist die Methode auf kleinste Energieverlustvariationen sensitiv, so auch auf die Energieverlustunterschiede der Projektile in der Schicht nahe der Oberfläche, in der sich das Ladungsgleichgewicht noch nicht eingestellt hat. Um diesen Bereich genau zu studieren, wurde eine neue Meßmethode entwickelt. Mit ihr können Umladungsprozesse und Energieverluste in Abhängigkeit vom Ein- (qi) und Ausgangsladungszustand (qf) des Projektils effektiv untersucht werden. Ein erstes Experiment mit Ne-Ionen bei 2 MeV/Nukleon in Kohlenstoff wurde erfolgreich durchgeführt und analysiert. Aus den mit dem Q3D gemessenen Ladungsverteilungen f(qf) für verschiedene, durch eine Hochspannung am Target separierte qi (6+ - 10+) konnten die für die Umladungsprozesse relevanten Wirkungsquerschnitte (Elektroneneinfang, Ionisation, Anregung und Zerfall) extrahiert werden. Weiterhin wurden die Energieverluste der Ne-Ionen in vier unterschiedlich dicken Kohlenstoffolien in Abhängigkeit von Ein- und Ausgangsladungszustand vermessen. Mit Hilfe einer Monte-Carlo-Simulation und den gemessenen Energieverlusten für qi = qf konnten Beiträge durch Umladungsfluktuationen eliminiert werden und der spezifische Energieverlust S(q), d.h. das Abbremsvermögen eines Ne-Ions ausschließlich im Ladungszustand q, gewonnen werden. Mit diesen S(q)-Werten und über die Änderung der Ladungsverteilung mit zunehmender Schichtdicke kann somit auch die Änderung des Energieverlustes im Nichtgleichgewichtsbereich richtig beschrieben werden.

Inhaltsverzeichnis Die gesamte Dissertation können Sie als gezippten tar-File oder als zip-File laden. Durch Anklicken der Kapitelüberschriften können Sie das Kapitel in PDF-Format laden: Inhaltsverzeichnis: Titel 1 Einleitung (S.1) 1.1 Elastische Rückstoßteilchen-Analyse ERDA (S.2) 1.2 ERDA am Q3D-Magnetspektrographen (S.4) 1.3 Energieverlust von Ionen in Materie (S.6) 2 Schichtanalytik mit schweren Ionen durch Energieverlustmessung (S.9) 2.1 Verschiedene Meßmethoden der Ionenstrahlanalytik 10 2.2 Energieverlust schwerer Ionen in Materie (S.12) 3 Experimenteller Aufbau (S.21) 3.1 Der Beschleuniger (S.21) 3.2 Die Streukammer (S.23) 3.3 Der Q3D-Magnetspektrograph (S.26) 3.4 Der Fokalebenendetektor (S.28) 3.5 Der Stöchiometriezähler (S.33) 4 ERDA-Messungen am Q3D (S.37) 4.1 Meßbedingungen (S.37) 4.2 Erzeugung der Energiespektren für jedes Isotop (S.40) 4.3 Das Tiefenprofil einer Probe (S.41) 4.4 Diskussion der Tiefenauflösung (S.44) 5 Ladungsverteilungen und Energieverluste im Nichtgleichgewicht (S.57) 5.1 Eine neue Meßmethode zur Messung von Energieverlusten (S.58) 5.2 Das Experiment: Ne in C (S.61) 5.3 Theoretische Analyse der Ladungsverteilung (S.67) 5.4 Analyse der Energieverluste (S.82) 5.5 Energiestreuung durch Umladungsprozesse (S.97) 5.6 Ausblick (S.99) 6 Zusammenfassung (S.101) 7 Anhang (S.103) 8 Literaturverzeichnis (S.109)

Ergänzende Angaben:
Online-Adresse:	http://darwin.inf.fu-berlin.de/1999/3/index.html
Sprache:	Deutsch
Keywords:	ERD, energy loss, charge state, stopping power
DNB-Sachgruppe:	29 Physik, Astronomie
Klassifikation PACS:	34.50.Bw; 82.80.Yc
Datum der Disputation:	09-Dec-1998
Entstanden am:	Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin
Erster Gutachter:	Prof. Dr. Wolfram von Oertzen
Zweiter Gutachter:	Prof. Dr. William Brewer
Dritter Gutachter:	Prof. Dr. Tilman Butz
Kontakt (Verfasser):	blazevic@hmi.de
Kontakt (Betreuer):	bohlen@hmi.de
Abgabedatum:	26-Jan-1999
Freigabedatum:	27-Jan-1999

 

---

|| DARWIN|| Digitale Dissertationen || Dissertation|| English Version|| FU Berlin|| Seitenanfang ||

---

	Fragen und Kommentare an: darwin@inf.fu-berlin.de
© Freie Universität Berlin 1999