Boersch-Effekt

Als Boersch-Effekt bezeichnet man eine anomale Energieverteilung in intensiven Elektronenstrahlen. Der nach dem Berliner Physiker und Entdecker des Phänomens Hans Boersch benannte Effekt ist für das Auflösungsvermögen von Elektronenmikroskopen und in der Elektronenstrahllithografie ein begrenzender Faktor.

Beschreibung

Bei dem Austritt aus einer Kathode haben die Elektronen aufgrund der Maxwell-Boltzmann-Verteilung unterschiedliche Geschwindigkeiten. Diese Geschwindigkeitsverteilung verbreitert sich vor der Kathode durch die Ausbildung von Raumladungswolken, die eine elektrostatische Abstoßung der Elektronen untereinander zur Folge hat, noch weiter. Die Differenz der tatsächlichen Geschwindigkeitsverteilung zur maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung ist der Boersch-Effekt. Die Differenz liegt im Größenordnungsbereich von etwa einem Elektronenvolt. Dies limitiert zum einen die Ortsauflösung und zum anderen auch die Energieauflösung von Elektronenmikroskopen. Der Boersch-Effekt ist vor allem bei einer niedrigen Strahlspannung und einem hohen Strahlstrom stark ausgeprägt.^[1]

Hans Boersch entdeckte die anomale Energieverteilung der Elektronen in intensiven Elektronenstrahlen 1948 an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig.

Literatur

• J. Schubert: Physikalische Effekte. Physik-Verlag, 2. Auflage, 1984, ISBN 3-876-64082-2, S. 10.
• L. Bergmann, H. Niedrig, C. Schaefer: Optik: Wellen- und Teilchenoptik. Band 3, Verlag Walter de Gruyter, 2004, ISBN 3-110-17081-7, S. 1120, Eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche

Einzelnachweise

1. ↑ Universität Tübingen: Abschätzende Berechnung des Boersch-Effekts in einem Elektronenmonochromator. Abgerufen am 31. Dezember 2010

Weblinks

• The shoulders on which we stand – Hans Boersch (1909–1986)