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Dr. Johannes von Borany
Head of Ion Beam Center
j.v.boranyAthzdr.de
Phone: +49 351 260 - 3378
Fax: +49 351 260 - 13378

Einführung in die Ionenoptik

Hinweise zum Umgang mit Ionenstrahlen in der Materialforschung

Anliegen

Ionenstrahlen haben in der Materialforschung weltweit einen vielfältigen Einsatz gefunden.

  • Beispielsweise benutzt man Ionen, um die mechanischen bzw. elektrischen Eigenschaften der Ausgangsmaterials durch Dotierung mit Zusätzen oder Erzeugung von Defekten in der Nähe der Substratoberfläche zu beeinflussen.
  • Andererseits wird das Streuverhalten von Ionen an den eingebrachten Dotierstoffatomen untersucht, um die Verteilung der Dotierstoffe im Material zu untersuchen.

Die Kombination beider Methoden gestattet die wissenschaftlich begründete Entwicklung von Werkstoffen mit speziellen Eigenschaften. Experimentanordnungen, in denen Ionenstrahlen für Aufgaben dieser Art eingesetzt werden, sind häufig sehr komplex und ihre Funktion erscheint dementsprechend kompliziert. Zur Erleichterung des Verständnisses der Funktion solcher Anlagen sowie zu ihrem vorteilhaften Gebrauch sind im Folgenden ausgewählte Gesetzmäßigkeiten der Erzeugung und Führung von Ionenstrahlen zusammengestellt. 


Inhalt

  1. Ionenstrahlanlagen im Hause
  2. Lichtoptische Analogien
  3. Ionenbewegungen in Feldern
  4. Ionenoptische Linsen und Ablenker
  5. Licht- und Ionenquellen
  6. Entstehung des Ionenstrahls
  7. Emittanz des Ionenstrahls
  8. Bedeutung der Abbildungsschärfe ionenoptischer Geräte
  9. Ionenbeschleuniger
  10. Literaturverzeichnis

Mitarbeiter im Ionenstrahlzentrum Schlussbemerkungen

Die hier erläuterten Abbildungen haben sich im Verlauf einiger Jahre bei Entwicklung und Betrieb von Ionenstrahlanlagen als hilfreich erwiesen: sie können Antworten auf die immer wiederkehrende Frage ‚wie war das noch gleich?’geben.

Basis dieser Arbeit war ein Vortrag im Rahmen des Seminars für technische Mitarbeiter des Instituts für Ionenstrahlphysik und Materialforschung im Sommer 2001. Die Einführung wurde erstellt von:

Horst Tyrroff | Abteilung Beschleunigertechnik | Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf | Februar 2002


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