Выпуски

 / 

2020

 / 

декабрь

←  →

Приборы и методы исследований


Электрогидродинамические источники ионных пучков

†  а, ‡  б, в, §  г, д, е
а Raith GmbH, Konrad-Adenauer-Allee 8, Dortmund, 44263, Germany
б Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Академгородок, ул. Пирогова 2, Новосибирск, 630090, Российская Федерация
в Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, просп. акад. Лаврентьева 11, Новосибирск, 630090, Российская Федерация
г Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина, ул. Гагарина 59/1, Рязань, 390005, Российская Федерация
д Wuhan University, Wuhan, Hubei Province, China
е Universidade 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)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.09.038845
Адреса для корреспонденции:
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/
000621721400003
2-s2.0-85102730097
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

поступила: 14 декабря 2019, доработана: 13 июля 2020, 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

Список литературы (372) Статьи, ссылающиеся на эту (19) Похожие статьи (20) ↓

  1. А.Е. Иешкин, А.Б. Толстогузов и др. «Газодинамические источники кластерных ионов для решения фундаментальных и прикладных задач» УФН 192 722–753 (2022)
  2. А.Б. Толстогузов, П.Ю. Бабенко, А.Н. Зиновьев «Диагностика поверхности методом спектроскопии обратно рассеянных ионов низких энергий» УФН 196 48–82 (2026)
  3. В.Г. Дудников «Поверхностно-плазменный метод получения пучков отрицательных ионов» УФН 189 1315–1351 (2019)
  4. Е.Н. Рагозин, Е.А. Вишняков и др. «Спектрометры для мягкого рентгеновского диапазона на основе апериодических отражательных решёток и их применение» УФН 191 522–542 (2021)
  5. А.Д. Погребняк, А.Г. Пономарев и др. «Применение микро- и нанозондов для анализа малоразмерных 3D материалов, наносистем и нанообъектов» УФН 182 287–321 (2012)
  6. В.А. Ванке «Поперечные волны электронного потока в микроволновой электронике» УФН 175 957–978 (2005)
  7. М.Н. Медведев «Детекторы ядерного излучения на основе электроннооптических усилителей света» УФН 90 143–161 (1966)
  8. В.Г. Дудников «Перезарядная инжекция в ускорители и накопители» УФН 189 433–440 (2019)
  9. В.Г. Лукин, О.Г. Хвостенко «Процессы десорбции при измерении слабых токов» УФН 190 525–538 (2020)
  10. С.А. Баренгольц, Г.А. Месяц «Взрывоэмиссионные процессы в термоядерных установках с магнитным удержанием плазмы и линейных электрон-позитронных коллайдерах» УФН 193 751–769 (2023)
  11. К.В. Жуковский «Излучение ондуляторов и лазеров на свободных электронах с аналитическим учётом гармоник поля и внеосевых эффектов» УФН 191 318–330 (2021)
  12. К.Б. Фрицлер, В.Я. Принц «Методы трёхмерной печати микро- и наноструктур» УФН 189 55–71 (2019)
  13. Н.В. Марченков, А.Г. Куликов и др. «Метод времяразрешающего рентгенодифракционного картирования обратного пространства в условиях воздействия электрического поля на кристалл» УФН 189 187–194 (2019)
  14. И.Ю. Ерёмчев, Д.В. Прокопова и др. «Трёхмерная флуоресцентная наноскопия одиночных квантовых излучателей на основе оптики спиральных пучков света» УФН 192 663–673 (2022)
  15. И.В. Антонова «Применение материалов на основе графенав 2D печатных технологиях» УФН 187 220–234 (2017)
  16. А.А. Иванов, В.В. Приходько «Газодинамическая ловушка: результаты исследований и перспективы» УФН 187 547–574 (2017)
  17. В.В. Лидер «Метод накачки и рентгеновского зондирования» УФН 195 962–981 (2025)
  18. А.К. Кавеев, Г.И. Кропотов «Физические принципы фильтрации и устройство фильтров терагерцового излучения» УФН 196 182–204 (2026)
  19. С.Ю. Меснянкин, А.Г. Викулов, Д.Г. Викулов «Современный взгляд на проблемы теплового контактирования твёрдых тел» УФН 179 945–970 (2009)
  20. Г.А. Месяц «Электронная эмиссия из сегнетоэлектрических плазменных катодов» УФН 178 85–108 (2008)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение