Dresden EBIT

Die Dresden EBIT ist eine kompakte Elektronenstrahl-Ionenfalle, die ursprünglich für Röntgenspektroskopie-Zwecke entwickelt wurde (das 'T' in EBIT steht für 'Trap', während das 'S' in EBIS für 'Source' steht). Die Länge der Ionenfalle beträgt lediglich 20 mm, was eine sehr präzise Kontrolle der Eigenschaften des Elektronenstrahls ermöglicht, aber die Kapazität der Ionenfalle begrenzt und zu niedrigeren extrahierbaren Ionenströmen führt. Dennoch ist das Dresden EBIT eine sehr kostengünstige Alternative für die Erzeugung von niedrig, mittel und hoch geladenen Ionen oder Molekülfragmenten, wenn die Ionenleistung nicht der kritischste Punkt einer Anwendung ist.

Das Funktionsprinzip der Ionenquelle basiert auf einer Kathode mit hoher Elektronenemission, die einen starken Elektronenstrahl erzeugt, der magnetisch komprimiert wird, um hohe Elektronenstrahldichten zu erreichen. Das Betriebsprinzip der Ionenquelle ermöglicht die Erzeugung von Gleichstromstrahlen (Leaky-Modus) sowie von gepulsten Ionenstrahlen. Die Form des Ionenpulses kann von Gauß'schen bis zu flachen Formen durch ein zusätzliches elektronisches System gesteuert werden, das das Rampen der Fallen-Spannungen während der Ionenextraktion kontrolliert.

Die Partikeleinspritzung in das Dresden EBIT kann durch verschiedene Einspritzmethoden realisiert werden, wie z. B. direkte Gaszufuhr, Einführung von Metallionen über die Gaszufuhr unter Verwendung flüchtiger Verbindungen (MIVoC) oder durch Einspritzung von schwach geladenen Ionen, die von Flüssigmetalllegierungs-Ionenquellen (LMAIS) oder anderen Primärionenquellen (Charge Breeding) erzeugt werden. Daher kann das Dresden EBIT Ladungszustände von niedrig bis hoch geladenen Ionen praktisch jedes Elements des Periodensystems erzeugen.

Abbildung 1 - Dresden EBIT Argon Spektrum

Abbildung 2 - Dresden EBIT Xenon Spektrum

Die Abbildungen 1 und 2 zeigen mehrere Beispiele extrahierter Ionen-Spektren. Abbildung 1 zeigt Ionen-Spektren des mittelschweren Elements Argon. Abbildung 2 präsentiert extrahierte Xenon-Ladungszustände bis zu Xe46+. Darüber hinaus gibt die folgende Tabelle einen Überblick über die Ionenströme, die aus der Quelle extrahiert werden können.

Bitte beachten Sie: Die Ionenleistung hängt stark von den Parametern der Ionenquelle ab. Um die höchstmögliche Ionenleistung zu erreichen, müssen die Quellenparameter für jede Ionenart individuell optimiert werden.