Konstruktion und Inbetriebnahme einer Temperaturregelung für eine Magnetron-Sputterquelle

Bacherlorthesis (B.Sc), Praktikum (M.Sc.)

Motivation

Zur Herstellung von kontinuierlichen Molekularstrahlen eignen sich besonders Gasaggregationsquellen aufgrund des stabilen Langzeitbetriebs sowie durch ihren vergleichsweise simplen Aufbau. In einer solchen Quelle kondensiert ein Metalldampf durch Stöße mit Edelgasatomen zu Atomverbänden, sogenannten Clustern. In unserem Fall wird der Metalldampf durch einen Magnetron-Sputterprozess erzeugt, bei dem Argon als Stoßteilchen verwendet wird. Aufgrund der teils geringen Bindungsenergien in Clustern, ﬁndet deren Bildung unter kryogenen Bedingungen besonders gut statt. In der Vergangenheit konnte jedoch gezeigt werden, dass verschiedene Clusterspezies bei unterschiedlichen Temperaturen bevorzugt gebildet werden. Somit besteht ein großes Interesse, die Temperatur der Clusterquelle durch eine Regelung genau einstellen zu können.

Beschreibung der Arbeit

Im Rahmen dieser Arbeit sollen folgende Ziele erreicht werden:

Ausarbeitung eines Konzepts zur Temperaturregelung der Clusterquelle
Umsetzung des erarbeitenden Konzepts das bestehenden Experiment
Untersuchung des Temperatureinﬂusses auf die Clustergrößenverteilung

Empfohlene Kenntnisse

Verständnis der Inhalte der Grundlagenvorlesungen in physikalischer Chemie
Interesse am Programmieren
Verständnis von einfachen elektrischen Schaltungen
Die Bereitschaft, sich in ein neues, vielfältiges Themengebiet einzuarbeiten

Publikationen

Haberland: Clusters of Atoms and Molecules. DOI 10.1007/978-3-642-84329-7
W.A. de Heer: The physics of simple metal clusters: experimental aspects and simple models. DOI: https://doi.org/10.1103/RevModPhys.65.611
S. Krähling: Aufbau einer Apparatur zur Herstellung massenselektierter Nanopartikel. URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-55650
J. Klett, S. Krähling, B. Elger et al.: The Electronic Interaction of Pt-Clusters with ITO and HOPG Surfaces upon Water Adsorption. DOI: 10.1515/zpch-2013-0499