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VA: Vakuumphysik und Vakuumtechnik

VA 4: Vakuumverfahrenstechnik II

VA 4.3: Hauptvortrag

Dienstag, 23. März 1999, 11:10–11:50, ZH

Eine Gasfeldionenquelle hoher Leuchtkraft — •S. Kalbitzer — Max-Planck Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg

In den letzten 10 Jahren ist am MPI für Kernphysik eine Gasfeldionenquelle (Gas Field Ion Source, GFIS) entwickelt worden, die sich durch besonders hohe Leuchtkraft auszeichnet. Mit einer Überstruktur von grössenordnungsmässig 100 Atomen auf einer herkömmlichen Emitterspitze aus einkristallinem Wolfram lassen sich Gasionen mit Stromstärken bis zu 10 nA extrahieren. Die zugehörigen ionenoptischen Kenngrössen dieser GFIS, wie ein virtueller Quellendurchmesser von ca. 0,1 nm, eine Energieunschärfe von 1 eV, sowie ein Emissionsraumwinkel von kleiner 0,1 msr, erlauben die Fokussierung in Bildflecke im Bereich von Nanometern. Während Spitzen aus Wolfram stabile Ströme von Edelgasen und Wasserstoff über technisch relevante Zeiträume liefern, sind mit Iridium auch aggressive Gase, wie etwa Sauerstoff, verwendbar. Darüberhinaus lassen sich mit umgekehrter Spitzenspannung auch Elektronenströme gleicher Güte erhalten. In beiden Emissionsmoden werden Leuchtkräfte von bis zu 1 TA/cm² sr bei kryogenen Temperaturen im Ultrahochvakuum erhalten. Es werden einige Anwendungsgebiete vorgestellt.