Aufbau und Charakterisierung einer Quelle spinpolarisierter Elektronen für zukünftige Stoßexperimente mit chiralen Molekülen

Abstract

Diese Arbeit beschreibt ein neu am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung aufgebautes Experiment zur Erzeugung spinpolarisierter Elektronenstrahlen für zukünftige Experimente an Speicherringen sowie für unabhängige Experimente im Labormaßstab. Motiviert durch das Ziel der atom- und molekülphysikalischen Erforschung chiraler Systeme deckte die Bündelung der Expertise hessischer Universitäten im LOEWE Schwerpunkt ELCH den Bedarf einer Quellespinpolarisierter Elektronen im Energiebereich von einigen hundert Elektronenvolt bis zu einigen Kiloelektronenvolt auf. Im derzeitigen Zustand liefert der Aufbau Elektronenströme bis maximal 50 µA bei Energien zwischen 100 eV bis 10 000 eV und einem transversalem Polarisationsgrad von 25 %. Die Vakuumapparatur ist auf einem mobilen Gestell montiert und bereit für den Einsatz an verschiedenen Experimentstandorten.

In this work a newly constructed experiment delivering spin-polarized electron beams located at the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung will be described. It will be used at storage ring facilities as well as in small-scale laboratory experiments. The collaboration of a number of hessian universities in the LOEWE excellence cluster ELCH to study the atomic and molecular properties of chiral molecules discovered the lack of a source of spin-polarized electrons in the energy range of a few hundred electronvolts up to several kiloelectronvolts. Currently the setup is able to deliver electron beam intensities up to 50 µA at energies between 100 eV and 10 keV and with a transversal degree of polarization of 25%. Mounted on a compact rack, the setup is ready for use at different experiment places.