Ionenquelle

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Eine Ionenquelle, auch Ionenkanone, dient der Erzeugung von Ionen, um diese z. B. in Teilchenbeschleunigern zu beschleunigen, ihre Masse in einem Massenspektrometer zu bestimmen oder Halbleiter durch Ionenimplantation zu dotieren.

In der Science-Fiction wird die Ionenkanone manchmal als Waffe eingesetzt.

Ionisationsarten

Die Ionen können auf verschiedene Weisen erzeugt werden. Häufig kommen Stoßionisation, insbesondere Elektronenstoßionisation (EI) oder chemische Ionisation (CI), Photoionisation (PI), Feldionisation (FI), Fast Atom Bombardment (FAB), Matrix-unterstützte Laser-Desorption/Ionisation (MALDI) und Elektrospray-Ionisation (ESI) vor.

Ausführungen

Bestimmend für die Anforderungen an eine Ionenquelle sind die Arten der zu ionisierenden Atome oder Moleküle, die gewünschten Ladungszustände, Zulässigkeit oder gar Wunsch nach Fragmentation von Molekülen, erforderlicher Ionenstrom und Energieverteilung der Ionen.

Beispiele für Bauformen von Ionenquellen sind

• Duoplasmatron (Plasmatron mit zwei Kammern)
• Elektron-Zyklotron-Resonanz-Ionenquelle (EZR-Ionenquelle)
• Elektronenstrahl-Ionenquelle (EBIS, EBIT, siehe Electron Beam Ion Trap)
• Kapillaritron (Kapillarenanode mit Extraktionskathode)
• Mikrowellen-Ionenquelle, zum Beispiel mit einem Magnetron
• Penning-Ionenquelle für Teilchenbeschleuniger (gleiches Prinzip wie Penning-Vakuummeter)
• Sputter-Ionenquelle, insbesondere geeignet zur Erzeugung negativ geladener Ionen für Tandembeschleuniger

Siehe auch

• Ionenantrieb (Raketentriebwerk)