Электрогидродинамические источники ионных пучков

П.А. Мажаров^†^а, В.Г. Дудников^‡^б, в, А.Б. Толстогузов^§^г, д, е
^аRaith GmbH, Konrad-Adenauer-Allee 8, Dortmund, 44263, Germany
^бНовосибирский национальный исследовательский государственный университет, Академгородок, ул. Пирогова 2, Новосибирск, 630090, Российская Федерация
^вИнститут ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, просп. акад. Лаврентьева 11, Новосибирск, 630090, Российская Федерация
^гРязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина, ул. Гагарина 59/1, Рязань, 390005, Российская Федерация
^дWuhan University, Wuhan, Hubei Province, China
^еUniversidade Nova de Lisboa, Campus de Campolide, Lisboa, 1099-085, Portugal

Рассматриваются физические процессы, определяющие генерацию ионных пучков с высокой эмиссионной плотностью тока в электрогидродинамических (ЭГД) источниках, работающих на жидких металлах и сплавах, а также с низкотемпературными ионными жидкостями. Обсуждаются ЭГД-эффекты, оказывающие влияние на эмиссию ионов (механизмы ионообразования), и кинетика взаимодействия ионов в пучках с высокой плотностью. Анализируются факторы, определяющие размер эмиссионной зоны, устойчивость эмиссии при больших и малых токах, генерацию кластеров, увеличение энергетического разброса, уменьшение яркости и другие характеристики ионных пучков. Рассмотрены конструкционные особенности ЭГД-эмиттеров, проблемы практического обеспечения их устойчивого функционирования. Подробно представлены современные области применения источников ионов с ЭГД-эмиттерами, включая технологические установки для ионно-лучевой литографии, микро- и наноструктурирования, ионные микроскопы и приборы для локальной масс-спектрометрии вторичных ионов, а также системы контроля и нейтрализации потенциала космических аппаратов и электростатические ракетные двигатели (микротрастеры). Проанализированы перспективы дальнейшего развития ЭГД-эмиттеров и приборов на их основе.

Текст pdf (2,2 Мб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.09.038845

Ключевые слова: электрогидродинамический, ионный источник, жидкометаллический, низкотемпературные ионные жидкости, наноструктурирование, масс-спектрометрия вторичных ионов, ионно-лучевая литография, жидкие металлы и сплавы, нанотехнологии
PACS: 29.25.Ni, 41.75.−i, 81.16.Nd (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.09.038845
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/12/c/
Web of Science

000621721400003
Scopus

2-s2.0-85102730097
ADS NASA

2020PhyU...63.1219M
Цитата: Мажаров П А, Дудников В Г, Толстогузов А Б "Электрогидродинамические источники ионных пучков" УФН 190 1293–1333 (2020)

BibTexBibNote ® (generic)

BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Русский

English

TY JOUR
TI Электрогидродинамические источники ионных пучков
AU Мажаров, П. А.
AU Дудников, В. Г.
AU Толстогузов, А. Б.
PB Успехи физических наук
PY 2020
JO Успехи физических наук
JF Успехи физических наук
JA Усп. физ. наук
VL 190
IS 12
SP 1293-1333
UR https://ufn.ru/ru/articles/2020/12/c/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2020.09.038845

Поступила: 14 декабря 2019, доработана: 13 июля 2020, одобрена в печать: 29 сентября 2020

English citation: Mazarov P, Dudnikov V G, Tolstoguzov A B “Electrohydrodynamic emitters of ion beams” Phys. Usp. 63 1219–1255 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2020.09.038845