Near-threshold electron impact excitation of molecules in an imaging-time-of-fight approach

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Kern des Projektes ist die Physik von zweiatomigen Molekülen, deren Anregung im Stoß mit Elektronen experimentell untersucht werden soll. Diese Reaktion ist von großer Bedeutung für Niedertemperatur-Plasmen in Ionenquellen, in der Ionosphäre sowie in den Plasma-Ätzprozessen der Halbleiterindustrie. Die Experimente sind überdies ein gründlicher Test für Theorien über den Energietransfer innerhalb eines Moleküls, der in fast jeder chemischen Reaktion eine fundamentale Rolle spielt. Für den interessanten Fall in dem die Energie die Anregungsschwelle eines Molekülzustands nur knapp überschreitet, soll die Anregungswahrscheinlichkeit und ihre Abhängigkeit von der Richtung des gestreuten Elektrons gemessen werden. Eine besondere Genauigkeit wird durch ein Detektorsystem erreicht, das die Vorteile einer Flugzeitmessung und einer Ortsmessung in sich vereint. Dadurch können Streuprozesse mit und ohne Anregung zuverlässig unterschieden werden, während die große Akzeptanz des Detektors bei gleicher Winkelauflösung die Signalrate gegenüber konventionellen Methoden drastisch erhöht. Beides ist nahe der Schwellenenergie entscheidend für eine präzise Messung. Die erhaltenen Ergebnisse zu den atmosphärisch und technologisch wichtigen Molekülen Stickstoff, Sauerstoff und Stickoxid sollen dazu beitragen, das generelle Verständnis der Elektronenstoßanregung auf den Energiebereich nahe der Schwelle auszudehnen.