Aufbau und Charakterisierung einer dynamischen MeV-Ionenmikrosonde für die Materialforschung:
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
MATERIALWISSENSCHAFTLICHE
ANWENDUNGEN
.
4
1.1.1
ANALYTISCHE
METHODEN
.
4
1.1.2
MATERIALMODIFIKATION
.
5
1.2
ZIELSETZUNG
.
6
2
VORFIBERLEGUNGEN
ZUR
LINSENAUSWAHL
7
2.1
KONZEPTION
EINER
NEUEN
ANLAGE
.
7
2.1.1
KRITERIEN
FUER
DIE
AUSWAHL
EINER
LINSE
.
8
2.1.2
LINSENSYSTEME
BEI
MIKROSTRAHLANLAGEN
.
8
2.1.3
AKTUELLE
ENTWICKLUNGEN
AN
MIKROSTRAHLANLAGEN
.
12
2.1.4
DAS
MAGNETISCHE
SOLENOID
ALS
MIKROSTRAHLLINSE
.
13
3
LONENOPTIK
UND
AUFLOESUNGSGRENZE
15
3.1
THEORIE
DER
IONENOPTISCHEN
ABBILDUNG
.
15
3.1.1
DIE
SOLENOIDLINSE
IN
PARAXIALNAEHERUNG
.
17
3.1.2
DAS
YYGLOCKENFELD
"
ALS
NAEHERUNG
REALER
FELDVERLAEUFE
.
19
3.1.3
ABERRATIONEN
.
20
3.2
DER
SONDENSTROM
UND
DER
SATZ
VON
LIOUVILLE
.
23
3.3
ABSCHAETZUNG
DER
AUFLOESUNGSGRENZE
.
23
4
AUFBAU
27
4.1
DAS
DYNAMITRON
TANDEM
LABORATORIUM
.
27
4.1.1
BESCHLEUNIGER
.
28
4.1.2
TARGETHALLE
.
29
4.2
DIE
MIKROSTRAHLANLAGE
.
30
IV
INHALTSVERZEICHNIS
4.2.1
MECHANISCHER
AUFBAU
UND
STRAHLFUEHRUNG
.
31
4.2.2
BLENDENSYSTEM
.
33
4.2.3
SUPRALEITENDE
LINSE
.
36
4.2.4
STRAHLABLENKUNG
.
40
4.2.5
STIGMATOR
.
42
4.2.6
ELEKTROMAGNETISCHE
FELDER
IM
BEREICH
DER
STRAHLFUEHRUNG
.
43
4.2.7
ABSCHIRMUNG
VON
ELEKTROMAGNETISCHEN
STREUFELDEM
.
45
4.2.8
STROMMESSUNG
.
49
4.2.9
PROBEN
UND
DETEKTORKAMMER
.
50
4.3
ANLAGENSTEUERUNG
UND
MESSDATENERFASSUNG
.
52
5
CHARAKTERISIERUNG
DER
ANLAGEEIGENSCHAFTEN
59
5.1
DER
ENTFALLENDE
LONENSTRAHL
.
60
5.1.1
PROTONEN
.
63
5.1.2
SCHWERE
IONEN
.
64
5.2
ENERGIEAUFLOESUNG
IN
DER
ANLAGE
.
64
5.3
AUSRICHTUNG
DER
IONENOPTISCHEN
ACHSE
.
68
5.4
METHODEN
ZUR
BESTIMMUNG
DER
STRAHLAUFLOESUNG
.
74
5.4.1
PROBEN
FUER
AUFLOESUNGSMESSUNGEN
.
76
5.4.2
RUTHERFORD-RUECKSTEUUNG
(RBS)
.
79
5.4.3
FOKUSSIERTE
RUTHERFORD-RUECKSTREUUNG
.
80
5.4.4
VORWAERTSSTREUUNG
.
83
5.4.5
RASTER-TRANSMISSIONS-IONEN-MIKROSKOPIE
(STIM)
.
84
5.5
GRENZEN
DER
AUFLOESUNGSMESSUNGEN
.
85
5.5.1
AUSWERTUNG
DER
AUFLOESUNGSDATEN
.
88
5.5.2
EICHUNG
UND
EINFLUSS
DER
ABLENKEINHEIT
.
88
5.6
PARASITAERE
EINFLUESSE
AUF
DIE
FOKUSPOSITION
.
90
5.6.1
SCHWINGUNGSMESSUNGEN
.
90
5.6.2
IN-SITU-BESTIMMUNG
VON
STRAHLFLECKBEWEGUNGEN
.
95
5.6.3
LANGSAME
VARIATIONEN
.
96
5.6.4
SPULENSCHWINGUNGEN
.
97
5.6.5
STREUFELDMESSUNG
.
100
5.7
LINSE
.
101
INHALTSVERZEICHNIS
V
5.7.1
LONENOPTISCHE
METHODEN
ZUR
KOEFFIZIENTENBESTIMMUNG
.102
5.7.2
BESTIMMUNG
VON
ASTIGMATISMUS
UND
SPHAERISCHEM
FEHLER
MIT
DER
GITTERSCHATTEN-METHODE
.
104
5.7.3
DIE
KAUSTIK
.
104
5.7.4
DIE
AUFNAHME
VON
GITTERSCHATTENBILDEM
.
107
5.7.5
VERGLEICH
VON
RAY-TRACINGUND
THEORIE
DER
KAUSTIK
.
109
5.7.6
VERGLEICH
VON
EXPERIMENT
UND
THEORIE
DER
KAUSTIK
.
112
5.7.7
ASTIGMATISMUSBESTIMMUNG
UEBER
DIE
ASTIGMATISCHE
DIFFERENZ
.
113
5.8
DIE
STRAHLAUFLOESUNG
DER
ANLAGE
.
114
5.8.1
KORREKTUR
DES
ASTIGMATISMUS
.
114
5.8.2
PROTONEN
.
114
5.8.3
SCHWERE
IONEN
.
116
5.8.4
DIE
ERREICHTEN
STRAHLAUFLOESUNGEN
.
119
6
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
UND
AUSBLICK
121
6.1
ZUSAMMENFASSUNG
UND
DISKUSSION
.
121
6.2
AUSBLICK
.
122
LITERATUR
125
A
LOESUNG
DER
KAUSTIKGLEICHUNG
FUER
EIN
KREUZGITTER
135 |
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