Messung des Nachweisvermögens von Mikrokanalplatten für Edelgasionen

In vielen Bereichen der Physik, z. B. bei der Untersuchung atomarer Stoßprozesse, in der Spektroskopie und in der Massenspektrometrie, ist die Detektion von Einzelteilchen wie Photonen, Elektronen und Ionen erforderlich. In den letzten Jahren kommen dafür immer häufiger Mikrokanalplatten (Micro-Channel-Plate, MCP) in verschiedenen Detektoranordnungen zur Anwendung. Wie in einem Photomultiplier löst das auftreffende Primärteilchen Sekundärelektronen aus, die in weiteren Vervielfachungsschritten zur Ausbildung einer Elektronenlawine führen, welche von einer Anode aufgefangen wird und einen scharfen, nur wenige Nanosekunden langen Puls liefert. Die kompakte Bauweise (Durchmesser ca. 40 mm, Dicke ca. 0.5 mm), die hohe Verstärkung (ca. 1000-10000 Ausgangselektronen/Primärteilchen pro Kanalplatte) und die Möglichkeit der ortsaufgelösten Messung sind die Ursachen dieser wachsenden Attraktivität.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Messung des Nachweisvermögens von Mikrokanalplattendetektoren in der Chevron-Anordnung für die Edelgasionen Ne+, Ar+, Kr+, Xe+ sowie für H2+ mit 0.5-5 keV Auftreffenergie. Die Nachweiswahrscheinlichkeit wird mit einem Flugzeitmassenspektrometer gemessen. Ein statistisches Modell zur Ausbildung der Elektronenlawine in MCP's wird diskutiert.