Zweiquellenanlage für Experimente mit langsamen hochgeladenen Ionen

Die Zweiquellenanlage für hochgeladene Ionen im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf stellt eine weltweit einmalige Kombination aus einer Elektron-Zyklotron-Resonanz-Ionenquelle (ECR-Quelle) mit einer bei Raumtemperatur arbeitenden Elektronenstrahl-Ionenquelle, der Dresden EBIT, dar. Die Ionenstrahlen beider Quellen münden in eine gemeinsame UHV Kammer und stehen dort für Experimente mit hochgeladenen Ionen zur Verfügung. Die erreichbaren Ladungszustände, die Ionenströme sowie die Energien der Ionen aus beiden Quellen unterscheiden sich aufgrund der verschiedenen Wirkungsprinzipien und gewährleisten so ein breites Spektrum an Experimenten (siehe Tab. 1). Die Gesamtanlage kann gegenüber der Targetkammer auf  ein negatives Potential (-25 kV) gebracht werden, wodurch die Experimentierkammer auf Erdpotential liegt und die Ionen beider Quellen bis auf Energien unterhalb q*20 V (q=Ladungszustand) abgebremst werden können. Die Untersuchung der Wechselwirkung langsamer hochgeladener Ionen mit Festkörperoberflächen, insbesondere die Erzeugung von Nanostrukturen auf Festkörperoberflächen durch den Eintrag der potenziellen Energie der Ionen, ist Gegenstand aktueller Forschung.

Zweiquellenanlage für Experimente mit hochgeladenen Ionen: EBIT/EBIS (rechts), ECR Quelle (Mitte, hellblau) und UHV Experimentierkammer (links).