Abstract
In the framework of this thesis the 5m grazing-incidence spectrometer of the GSI for the spectroscopy in the range of the extreme vacuum ultraviolet (EUV) was taken into operation and first spectroscopic measurements on hihgly-charged heavy ions performed. Because of the low efficiency of the grazing-incidence spectrometers a two-dimensional position resolving detector system was developed, which permits the simultaneous gathering of a larger wave-length range. The detector consists of three microchannel plates, which perform a conversion of the incident photons into charge pulses, and a post-switched wedge and strip anode, which shares these into contributions dependent on the incidence position. The position information given by the anode in form of pulses of different charge is amplifie d by commercial electronics components, transformed, and read via a for this constructed interface into an IBM-AT compatible calculator. An especially developed computer program calculates from this the space coordinates and presents graphically the uptaken two-dimensional spectrum. The limiting influences on the detector parameters position resolution and linearity are intensively discussed and estimated. The experimental position resolution lies at an effective detector diameter of 40 nm at 100 {mu}m (300 {mu}m in the 2. dimension). The reachable integral nonlinearity amounts to less than 0.1%.
More>>
Citation Formats
Kraus, B.
Development of a two-dimensional position sensitive detector system and its application in the spectroscopy of few-electron systems; Entwicklung eines zweidimensional positionsempfindlichen Detektorsystems und sein Einsatz in der Spektroskopie von Wenigelektronensystemen.
Germany: N. p.,
1991.
Web.
Kraus, B.
Development of a two-dimensional position sensitive detector system and its application in the spectroscopy of few-electron systems; Entwicklung eines zweidimensional positionsempfindlichen Detektorsystems und sein Einsatz in der Spektroskopie von Wenigelektronensystemen.
Germany.
Kraus, B.
1991.
"Development of a two-dimensional position sensitive detector system and its application in the spectroscopy of few-electron systems; Entwicklung eines zweidimensional positionsempfindlichen Detektorsystems und sein Einsatz in der Spektroskopie von Wenigelektronensystemen."
Germany.
@misc{etde_10116033,
title = {Development of a two-dimensional position sensitive detector system and its application in the spectroscopy of few-electron systems; Entwicklung eines zweidimensional positionsempfindlichen Detektorsystems und sein Einsatz in der Spektroskopie von Wenigelektronensystemen}
author = {Kraus, B}
abstractNote = {In the framework of this thesis the 5m grazing-incidence spectrometer of the GSI for the spectroscopy in the range of the extreme vacuum ultraviolet (EUV) was taken into operation and first spectroscopic measurements on hihgly-charged heavy ions performed. Because of the low efficiency of the grazing-incidence spectrometers a two-dimensional position resolving detector system was developed, which permits the simultaneous gathering of a larger wave-length range. The detector consists of three microchannel plates, which perform a conversion of the incident photons into charge pulses, and a post-switched wedge and strip anode, which shares these into contributions dependent on the incidence position. The position information given by the anode in form of pulses of different charge is amplifie d by commercial electronics components, transformed, and read via a for this constructed interface into an IBM-AT compatible calculator. An especially developed computer program calculates from this the space coordinates and presents graphically the uptaken two-dimensional spectrum. The limiting influences on the detector parameters position resolution and linearity are intensively discussed and estimated. The experimental position resolution lies at an effective detector diameter of 40 nm at 100 {mu}m (300 {mu}m in the 2. dimension). The reachable integral nonlinearity amounts to less than 0.1%. The maximal workable counting rate is dependent on the applied electronics and lies at about 10 kHz. After spectrometer tests with a Penning source recoil ion spectra of neon and argon in the wavelength range of 8-24 nm were taken up. As projectiles served V{sup 15+}, Ni{sup 17+}, and Xe{sup 24+} ions with a specific energy of 1.4 MeV/u. Furthermore Ne{sup 6+}, Ni{sup 17+}, and Xe{sup 24+} ions were spectroscoped after passing a thin carbon foil. (orig./HSI). [Deutsch] Im Rahmen dieser Arbeit wurde das 5m grazing-incidence-Spektrometer der GSI fuer die Spektroskopie im Bereich des extremen Vakuumultravioletts in Betrieb genommen und erste spektroskopische Messungen an hochgeladenen schweren Ionen durchgefuehrt. Wegen der geringen Effizienz grazing-incidence-Spektrometer wurde ein zweidimensional positionsaufloesendes Detektorsystem entwickelt, das die simultane Erfassung eines groesseren Wellenlaengenbereichs gestattet. Der Detektor besteht aus drei Mikrokanalplatten, die eine Konversion der auftreffenden Photonen in Ladungspulse vornehmen, und einer nachgeschalteten Keil- und Streifen-Anode, die diese in vom Auftreffort abhaengige Anteile geometrisch teilt. Die von der Anode gelieferte Ortsinformation, in Form von Pulsen unterschiedlicher Ladungsmenge, wird von kommerziellen Elektronikkomponenten verstaerkt, gewandelt, und ueber ein dafuer aufgebautes Interface in einen IBM-AT kompatiblen Rechner eingelesen. Ein speziell entwickeltes Computerprogramm berechnet darauf die Ortskoordinaten und stellt das aufgenommene zweidimensionale Spektrum graphisch dar. Die begrenzenden Einfluesse auf die Detektorparameter Ortsaufloesung und Linearitaet werden eingehend diskutiert und abgeschaetzt. Die experimentelle Ortsaufloesung liegt bei einem effektiven Detektordurchmesser von 40 mm bei 100 {mu}m (300 {mu}mm in der 2. Dimension), die erreichbare integrale Nichtlinearitaet betraegt weniger als 0,1%. Die maximal verarbeitbare Zaehlrate ist abhaengig von der verwendeten Elektronik und liegt bei etwa 10 kHz. Nach Spektrometertests mit einer Penning-Quelle wurden Rueckstossionenspektren von Neon und Argon im Wellenlaengenbereich von 8-24 nm aufgenommen. Als Projektile dienten V{sup 15+}-, Ni{sup 17+}- und Xe{sup 24+}-Ionen mit einer spezifischen Energie von 1,4 MeV/u. Weiterhin wurden Ne{sup 6+}-, Ni{sup 17+}- und Xe{sup 24+}-Ionen nach dem Durchgang durch eine duenne Kohlenstoffolie spektroskopiert. (orig./HSI).}
place = {Germany}
year = {1991}
month = {May}
}
title = {Development of a two-dimensional position sensitive detector system and its application in the spectroscopy of few-electron systems; Entwicklung eines zweidimensional positionsempfindlichen Detektorsystems und sein Einsatz in der Spektroskopie von Wenigelektronensystemen}
author = {Kraus, B}
abstractNote = {In the framework of this thesis the 5m grazing-incidence spectrometer of the GSI for the spectroscopy in the range of the extreme vacuum ultraviolet (EUV) was taken into operation and first spectroscopic measurements on hihgly-charged heavy ions performed. Because of the low efficiency of the grazing-incidence spectrometers a two-dimensional position resolving detector system was developed, which permits the simultaneous gathering of a larger wave-length range. The detector consists of three microchannel plates, which perform a conversion of the incident photons into charge pulses, and a post-switched wedge and strip anode, which shares these into contributions dependent on the incidence position. The position information given by the anode in form of pulses of different charge is amplifie d by commercial electronics components, transformed, and read via a for this constructed interface into an IBM-AT compatible calculator. An especially developed computer program calculates from this the space coordinates and presents graphically the uptaken two-dimensional spectrum. The limiting influences on the detector parameters position resolution and linearity are intensively discussed and estimated. The experimental position resolution lies at an effective detector diameter of 40 nm at 100 {mu}m (300 {mu}m in the 2. dimension). The reachable integral nonlinearity amounts to less than 0.1%. The maximal workable counting rate is dependent on the applied electronics and lies at about 10 kHz. After spectrometer tests with a Penning source recoil ion spectra of neon and argon in the wavelength range of 8-24 nm were taken up. As projectiles served V{sup 15+}, Ni{sup 17+}, and Xe{sup 24+} ions with a specific energy of 1.4 MeV/u. Furthermore Ne{sup 6+}, Ni{sup 17+}, and Xe{sup 24+} ions were spectroscoped after passing a thin carbon foil. (orig./HSI). [Deutsch] Im Rahmen dieser Arbeit wurde das 5m grazing-incidence-Spektrometer der GSI fuer die Spektroskopie im Bereich des extremen Vakuumultravioletts in Betrieb genommen und erste spektroskopische Messungen an hochgeladenen schweren Ionen durchgefuehrt. Wegen der geringen Effizienz grazing-incidence-Spektrometer wurde ein zweidimensional positionsaufloesendes Detektorsystem entwickelt, das die simultane Erfassung eines groesseren Wellenlaengenbereichs gestattet. Der Detektor besteht aus drei Mikrokanalplatten, die eine Konversion der auftreffenden Photonen in Ladungspulse vornehmen, und einer nachgeschalteten Keil- und Streifen-Anode, die diese in vom Auftreffort abhaengige Anteile geometrisch teilt. Die von der Anode gelieferte Ortsinformation, in Form von Pulsen unterschiedlicher Ladungsmenge, wird von kommerziellen Elektronikkomponenten verstaerkt, gewandelt, und ueber ein dafuer aufgebautes Interface in einen IBM-AT kompatiblen Rechner eingelesen. Ein speziell entwickeltes Computerprogramm berechnet darauf die Ortskoordinaten und stellt das aufgenommene zweidimensionale Spektrum graphisch dar. Die begrenzenden Einfluesse auf die Detektorparameter Ortsaufloesung und Linearitaet werden eingehend diskutiert und abgeschaetzt. Die experimentelle Ortsaufloesung liegt bei einem effektiven Detektordurchmesser von 40 mm bei 100 {mu}m (300 {mu}mm in der 2. Dimension), die erreichbare integrale Nichtlinearitaet betraegt weniger als 0,1%. Die maximal verarbeitbare Zaehlrate ist abhaengig von der verwendeten Elektronik und liegt bei etwa 10 kHz. Nach Spektrometertests mit einer Penning-Quelle wurden Rueckstossionenspektren von Neon und Argon im Wellenlaengenbereich von 8-24 nm aufgenommen. Als Projektile dienten V{sup 15+}-, Ni{sup 17+}- und Xe{sup 24+}-Ionen mit einer spezifischen Energie von 1,4 MeV/u. Weiterhin wurden Ne{sup 6+}-, Ni{sup 17+}- und Xe{sup 24+}-Ionen nach dem Durchgang durch eine duenne Kohlenstoffolie spektroskopiert. (orig./HSI).}
place = {Germany}
year = {1991}
month = {May}
}