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Ultrakalte Photokathoden - Elektronenstrahlen

Einleitung

Mit Elektronen aus neuartigen kalten Quellen, insbesondere Photoemittern, können intensive Strahlen mit sehr einheitlichen Teilchengeschwindigkeiten erzeugt werden, die, in ihrem mitbewegten Bezugssystem, kalte Ensembles mit inneren Temperaturen von nur wenigen Kelvin darstellen. Von GaAs-Photokathoden, die auf die Temperatur flüssigen Stickstoffs gekühlt sind, werden kontinuierliche Elektronenstrahlen mit Stromstärken von 1mA und mehr erzeugt, deren innere Strahltemperatur bis hinunter zu nur 5 K betragen kann. Vereinigt mit gespeicherten Ionenstrahlen im TSR, werden solche hochbrillante Elektronenstrahlen für Kollisionsexperimente mit entsprechend hoher Energieauflösung benutzt, mit hauptächlicher experimenteller Ausrichtung auf atomare und molekulare Quantendynamik. Darüber hinaus wurde kürzlich für Ionenstrahlen schwererer Moleküle, die in Speicherringen nur mit entsprechend niedrigeren Strahlgeschwindigkeiten gespeichert werden können, sehr effiziente Translationskühlung - "Elektronenkühlung" - beobachtet, viel schneller als dies bisher mit Standardtechniken erreicht wurde.