Cтатьи, принятые к публикации

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 электрогидродинамические 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 нано-структурирования, ионные микроскопы и приборы для локальной масс-спектрометрии вторичных ионов, а также системы контроля и нейтрализации потенциала космических аппаратов и электростатические ракетные двигатели (FEEP микротрастеры). Проанализированы перспективы дальнейшего развития ЭГД эмиттеров и приборов на их основе.

Ключевые слова: электрогидродинамический, ионный пучок, микрофокусированный пучок, микрообработка
DOI: 10.3367/UFNr.2020.09.038845
Цитата: Мажаров П А, Дудников В Г, Толстогузов А Б "Электрогидродинамические источники ионных пучков" УФН, принята к публикации

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

English citation: Mazarov P A, Dudnikov V G, Tolstoguzov A B “Electrohydrodynamic emitters of ion beamsPhys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2020.09.038845

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение