Electron Induced Break-up of Helium: Benchmark Experiments on a Dynamical Four-Body Coulomb System

Diese Arbeit stellt eine experimentelle Studie zu Fragmentationsprozessen von Helium durch Elektronenstoß vor. Dabei wurden absolute, vollständig differentielle Wirkungsquerschnitte zur einfachen Ionisation, zur gleichzeitigen Ionisation und Anregung sowie zur Doppelionisation gemessen. Durch Anwendung eines Abbildungsverfahrens für die geladenen Fragmente, einem sogenannten 'Reaktionsmikroskop', wird ein großer Teil des Impuls-Endzustandsraumes abgedeckt und die grundlegenden Einschränkungen der konventionellen Methoden überwunden. Das bisherige Reaktionsmikroskop konnte entscheidend verbessert werden, indem nun der Projektilstrahl parallel zu den Spektrometerfeldern geführt wird. In der Einfachionisation von Helium tritt bei beiden untersuchten Projektilenergien (102 eV und 1 keV) eine erhöhte Emission außerhalb der Streuebene auf, die auch bei Stößen mit Ionen beobachtet wurde (M. Schulz et al., Nature (London) 422, 48 (2003)). Die winkelaufgelösten Querschnitte für die Doppelionisation von Helium bei 105 eV Einschussenergie zeigen, dass der Prozess durch die gegenseitige Abstoßung der Elektronen dominiert wird, wobei jedoch Signaturen einer komplexeren Dynamik erkennbar werden. Die gewonnenen Daten dienen als Test für neu entwickelte theoretische Beschreibungen des dynamischen Drei- und Vier-Körper Coulomb Problems