Coulomb-Wechselwirkung in gepulsten Elektronenstrahlen – veröffentlicht in ACS Photonics
Zwei negativ geladene Teilchen stoßen sich ab, wenn sie sich zu nahe kommen. Was an und für sich ein alter Hut ist, wird jedoch hochaktuell, wenn man sich Quellen für ultrakurze Elektronenpulse ansieht. Die besten Elektronenquellen verdanken Ihre exzellenten räumlichen Strahleigenschaften einer nur nanometergroßen Emissionsfläche. Wird die Elektronenemission zusätzlich mittels Femtosekunden-kurzen Laserpulsen kontrolliert, so werden je nach Intensität des Lichts mehrere Elektronen innerhalb weniger Femtosekunden und Nanometer emittiert – sie kommen sich daher extrem nahe. In unserer neuesten Veröffentlichung haben wir die Abhängigkeit der räumlichen Kohärenz dieser Elektronenpulse von der durchschnittlichen Anzahl der emittierten Elektronen pro Puls quantitativ gemessen. Wir konnten zeigen, dass die räumliche Kohärenz bereits bei durchschnittlich nur einem Elektron pro Puls aufgrund der Emissionsstatistik von Coulomb-Abstoßungen der Elektronen untereinander beeinflusst wird. Für noch höhere Ströme nimmt die räumliche Kohärenz dann exponentiell ab. Dieses quantitative Verständnis ist von großer Bedeutung für den Bereich der zeitlich aufgelösten Elektronenmikroskopie, in welchem man gerade versucht, einen möglichst hohen gepulsten Strom für einen besseren Kontrast zu erreichen. Erschienen ist die Arbeit bei ACS Photonics und kann darüberhinaus kostenlos hier eingesehen werden.