Wechselwirkung niederenergetischer hochgeladener Ionen mit Materie

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit experimentellen Untersuchungen der Wechselwirkung niederenergetischer hochgeladener Ionen mit neutraler Materie. Dazu wurden Messungen an Stößen langsamer Ionen mit Atomen in der Gasphase sowie mit Oberflächen durchgeführt. Der untersuchte Geschwindigkeitsbereich ist von großem Interesse sowohl für das Verständnis von Ladungsaustauschprozessen zwischen Ionen des Sonnenwinds und astrophysikalischen Gasen, als auch für die Erzeugung besonders oberflächennaher Nanostrukturen auf Isolatoren. Die dafür aufgebaute Anlage ermöglicht es, die kinetische Energie eines Strahls hochgeladener Ionen um mehr als zwei Größenordnungen zu verringern und ihn auf ein gasförmiges oder festes Target zu fokussieren. Durch den Einsatz einer Koinzidenzmethode zur gleichzeitigen Detektion der beim Ladungsaustausch emittierten Photonen und der dazugehörigen Projektil-Ionen konnten erstmals Reaktionskanäle getrennt werden, deren Überlagerung in früheren Experimenten mutmaßlich zu großen Unsicherheiten und systematischen Fehlern geführt haben. Dabei konnten überraschend große Beiträge bekannter, sowie das Auftreten bisher nur vermuteter Zerfallsprozesse im Spektrum Ladungsaustausch-induzierter Röntgenemission erstmals experimentell belegt werden

On the Transition Rate of the Fe X RED Coronal Line

We present a lifetime measurement of the 3s 23p 5 2 Po 1/2 first excited fine-structure level of the ground state configuration in chlorine-like Fe X, which relaxes to the ground state through a magnetic dipole (M1) transition (the so-called red coronal line) with a wavelength accurately determined to 637.454(1) nm. Moreover, the Zeeman splitting of line was observed. The lifetime of 14.2(2) ms is the most precise one measured in the red wavelength region and agrees well with advanced theoretical predictions and an empirically scaled interpolation based on experimental values from the same isoelectronic sequence

Electron Emission from Insulators Irradiated by Slow Highly Charged Ions

Total electron emission yields have been measured for the first time resulting from impact of slow highly charged Arq+ (q ≤ 17), Xeq+ (q ≤ 50) and Hgq+ (q ≤ 68) ions on clean insulating LiF(001) and CaF2(111) surfaces at various impact angles. The surprisingly large yields show that even for the highest projectile charge states, a local charge-up of the surface poses no barrier for electron emission. We demonstrate that this is due to a strong sub-surface contribution in the potential electron emission process which is considerably more efficient in insulators because of the increased inelastic mean free path and the production of secondary electrons