From electrons to ultrasfast ions: Picosecond pulse generation by ultrafast electron-stimulated desorption.

Diese Arbeit präsentiert die Entwicklung eines neuartigen Desorptionsexperiments, in dem Elektronen-induzierte Desorption durch lasergetriggerte Photoemission realisiert wird. Ein Femtosekundenlaser erzeugt zunächst Photoelektronen, die auf eine kryogen gekühlte, molekülbedeckte Oberfläche beschleunigt werden. Die dort ausgelöste elektronische Anregung führt zur Desorption ionischer Spezies, die anschließend mittels Flugzeitmassenspektrometrie zeitaufgelöst detektiert werden. Die zeitliche Präzision des Experiments wird durch die UV-Femtosekundenpulse definiert und ermöglicht die Erzeugung von Ionenpulsen im Bereich weniger Pikosekunden. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der konzeptionellen Auslegung, numerischen Simulation und konstruktiven Umsetzung des gesamten Aufbaus. Dazu gehören die Entwicklung der Vakuumkammer, die Gestaltung der ionenoptischen Elemente durch simulation sowie die Implementierung einer kryogenen Infrastruktur zur speziesselektiven Adsorption der Moleküle. Diese Komponenten bilden die Grundlage für ein hochauflösendes, zeitpräzises Desorptionsexperiment.