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Mirko Hattaß

• Es wurde eine Apparatur zur Messung der Ladungszustandsverteilung von langsamen, hochgeladenen Ionen nach der Wechselwirkung in dünnen Foilen aufgebaut und angewendet. Die Ladungszustandsverteilung von Ionen mit Ladungszuständen von 1+ (H) bis 75+(Th) wurden im Geschwindigkeitsbereich von 0.2 bis 0.75 vBohr nach einer 5 nm und 10 nm dicken amorphen Kohlenstoff-Folie bestimmt. Ionen, die die (10 nm)-Folie passierten, befanden sich im wesentlichen in einem Gleichgewichtsladungszustand (1-2+), der sich grob durch das Bohr-Kriterium beschreiben läßt. Die mittleren Endladungszustände von Ionen mit Anfangsladungen >= 33+ zeigten nach der 5 nm dicken Folie eine deutliche Abweichung von diesem Gleichgewicht. Mittlere Ladungszustände bis zu 8.2+ (Th) wurden beobachtet. Es handelt sich dabei um die erste Beobachtung von Nicht-Gleichgewichtsladungszuständen langsamer Ionen nach der Transmission durch einen Festkörper. Dieses Ergebnis wird dahingehend gedeutet, daß die Zeitspanne, die zur Neutralisation und Relaxation der Ionen in der 5 nm Folie zur Verfügung steht, nicht ausreichend ist. Aus den Ergebnissen der Sekundärelektronen Ausbeute wird geschlossen, daß ein Teil der Innerschalen-Plätze bis zum Austritt aus der Folie nicht gefüllt werden konnte. Desweiteren könnte eine Verarmung des Festkörpers an Elektronen im Einschlagsbereich des hochgeladenen Ions vorliegen. Anhand der gesammelten Daten wurde ein semi-empirisches Modell zur Beschreibung des Ladungszustandes eines hochgeladenen Ions in einem Festkörper aufgestellt. Es zeigt sich, daß die Daten gut durch einen zweistufugen Füllprozess beschrieben werden können, der aus einem Aufbau einer Abschirmwolke um das Projektil, sowie der weiteren Abregung besteht. Die charakteristischen Zeiten für Aufbau und Abregung bewegen sich im Bereich von 2 fs. Nach etwa 7 fs kann von einer vollständigen Relaxation des Projektils ausgegangen werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zum Ladungsausgleich der hochgeladenen Ionen wurden in [37] veröffentlicht.