极低正电子能量下的表面与近表面正电子湮没谱学
仪器与探测器
2024-09-13 v1
摘要
我们提出了一款专为(近)表面正电子湮没谱学需求量身定制的单能正电子束。低能正电子实验装置(SLOPE)包含一个高活度22Na源、一个钨慢化体、静电引出与加速系统、磁束流引导系统，以及一个带有可移动样品架和γ射线探测系统的分析腔室。偏置在0至30 V之间的钨慢化体箔片，结合可高压偏置的样品架，实现了3 eV至40 keV的正电子注入能量。在低能量(<20 eV)下，计数率通常为每秒4400次计数，束斑直径小于12 +/- 3 mm。我们使用COMSOL Multiphysics (c)对正电子束进行了相空间模拟，以表征束流特性，并将模拟结果与实验测定的能量依赖束斑直径进行了比较。为了展示SLOPE的能力，我们对薄水铝石上的正电子素(Ps)形成进行了研究，并对铜进行了深度分辨符合多普勒展宽谱(CDBS)分析。特别地，我们发现薄水铝石氢终止表面上的Ps形成在正电子注入能量为10 eV时达到最大值。我们观察到Ps形成的正电子能量范围与氢的电离能相一致。
引用
@article{arxiv.2409.07952,
title = {Surface and Near-Surface Positron Annihilation Spectroscopy at Very Low Positron Energy},
author = {Lucian Mathes and Maximilian Suhr and Vassily V. Burwitz and Danny R. Russell and Sebastian Vohburger and Christoph Hugenschmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.07952},
year = {2024}
}