3D-Ortsaufgelöste Positronenlebensdauerspektroskopie
Auf der Basis eines gepulsten Positronenstrahls variabler Energie, wurde ein Raster- positronenmikroskop im Institut entwickelt und wird derzeit an der Positronenquelle NEPOMUC am FRM II aufgebaut. Mit diesem weltweit einmaligen System kann ein gepulster, monoenergetischer Positronenstrahl von unter 1 µm Durchmesser erzeugt, der über einen Bereich von 1 mm x 1 mm gerastert wird. Der gepulste Positronenstrahl mit 100 ps Pulsbreite (fwhm) ermöglicht eine Zeitauflösung von 250 ps (fwhm), damit können Positronenlebenszeitmessungen an Mikrostrukturen und Proben mit inhomogener Defektverteilung durchgeführt werden. Durch die Variation der Positronenenergie zwischen 500 eV und 20 keV können oberflächennahe und tiefer liegende Bereiche (0,1 µm, abhängig vom Probenmaterial) abgetastet werden. Die maximale Probengröße beträgt ca. (5 x 5 x 1) m3. Durch den Umzug des SPM an den FRM II werden diese Messungen mit mehreren 1000 Counts pro Sekunde möglich.
Die gemessenen Positronenlebenszeiten und deren Intensität geben Aufschluss über den Defektzustand der mikroskopischen dreidimensionalen Bereiche. Damit eröffnen sich erstmalig zerstörungsfreie Untersuchungen von Defektstrukturen in Bereichen mikroskopischer Dimensionen.
