vacuumUVfotonen

Vacuum-UV-Photonen bezeichnen elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen im ungefähren Bereich von 10 bis 200 Nanometern. Entsprechend liegen die Photonenergien bei etwa 6 bis 124 Elektronenvolt. Aufgrund der starken Absorption der Luft im Vacuum-UV-Bereich können diese Strahlen nur in Vakuum oder in extrem gasarmen Umgebungen effektiv übertragen werden. Die Eigenschaften der Wechselwirkung mit Materie unterscheiden sich deutlich von allgemeineren UV-Regionen; viele Materialien sind in diesem Spektralbereich undurchsichtig oder korrodieren unter der Einwirkung entsprechender Photonen.

Transparenz und Optik im Vacuum-UV-Bereich erfordern spezialisierte Fenster- und Spiegelmaterialien. Fenster aus MgF2, CaF2 oder LiF sind typisch, normale Glas- oder Quartzfenster absorbieren stark. Optiken sind oft spiegelnd oder mehrschichtig beschichtet, um Verluste zu minimieren. Detektoren müssen Vakuum-UV-tauglich sein, etwa Photomultiplier mit CsI- oder CsTe-Kathoden, Photodioden oder Multichannel Plates, gelegentlich auch fensterlose oder windowslose Detektorkonfigurationen.

Quellen für Vacuum-UV-Strahlung umfassen Deuteriumlampen (kontinuierliches Spektrum in den unteren UV-Regionen), Excimerlaser-Systeme (beispielsweise 193 nm KrF oder 157 nm F2) sowie Freie-Elektronen-Laser und Synchrotronquellen, die eine tunbare VUV-Strahlung liefern. Die Nähe zum tiefen UV macht die Erzeugung, Steuerung und Detektion in dieser Domäne anspruchsvoll.

Wichtige Anwendungen befinden sich in der Spektroskopie und Oberflächenwissenschaft, etwa Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy (UPS) und Vakuum-ARPES, sowie in der mikroskopischen Lithografie mit Deep-UV-Quellen wie 193 nm bzw. 157 nm. Die Nutzung erfordert sorgfältige Abschirmung, Reinluft-/Vakuumbedingungen und speziell beschichtete Optiken, um Absorption und Detektionsverluste zu minimieren.