Система формирования сфокусированных ионных пучков низкой энергии
Выбин С.С.1, Голубев С.В.1, Изотов И.В.1, Моченева О.С.1, Пестов А.Е.2, Поляков А.В.1, Скалыга В.А.
1
1Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН, Нижний Новгород, Россия
2Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия

Email: vybinss@ipfran.ru
Поступила в редакцию: 29 апреля 2026 г.
В окончательной редакции: 17 сентября 2026 г.
Принята к печати: 23 октября 2026 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2026 г.
Изучены возможности формирования сфокусированных ионных пучков низкой энергии (от 0.8 до 1.5 keV) с высокой плотностью тока (более 10 mA· cm-2) в фокусе (с размером пятна не более 1 mm). Исследование проводится в рамках развития технологии ионно-пучкового травления, которое является одним из этапов создания оптических элементов для ультрафиолетового и рентгеновского излучения. Решается задача оптимизации системы формирования сфокусированного ионного пучка путем численного моделирования. Целью оптимизации является получение пучка с максимальной средней плотностью тока в пятне диаметром 1 mm при минимальном токе пучка вне этого пятна. Также исследуются характеристики сфокусированного ионного пучка (пиковая плотность тока и ширина пучка на половине от максимального уровня интенсивности) в зависимости от его полного тока, финальной энергии и степени компенсации пространственного заряда. Ключевые слова: сфокусированный ионный пучок, система формирования ионного пучка, ионно-пучковое травление, численное моделирование.
- S.A. Bogachev, N.I. Chkhalo, S.V. Kuzin, D.E. Pariev, V.N. Polkovnikov, N.N. Salashchenko, S.V. Shestov, S.Y. Zuev, Appl Opt., 55 (9), 2126 (2016). DOI: 10.1364/ao.55.002126
- C. Wagner, N. Harned, Nat. Photon., 4 (1), 24 (2010). DOI: 10.1038/nphoton.2009.251
- R. Shurvinton, H. Wang, P. Pradhan, I.-T. Nistea, S. Alcock, M. Bazan Da Silva, A. Majhi, K. Sawhney, J. Synchrotron Radiat., 31 (4), 655 (2024). DOI: 10.1107/s1600577524002935
- G. Dornberg, E. Rohkamm, P. Birtel, F. Scholze, F. Frost, J. Vac. Sci. Technol. A, 41 (5), 053104 (2023). DOI: 10.1116/6.0002766
- https://www.cameca.com/products/ecr-sources
- V.A. Skalyga, A.F. Bokhanov, S.V. Golubev, I.V. Izotov, M.Yu. Kazakov, E.M. Kiseleva, R.L. Lapin, S.V. Razin, R.A. Shaposhnikov, S.S. Vybin, Rev. Sci. Instrum., 90 (12), 123308 (2019). DOI: 10.1063/1.5128489
- T. Kalvas, O. Tarvainen, T. Ropponen, O. Steczkiewicz, J. Arje, H. Clark, Rev. Sci. Instrum., 81 (2), 02B703 (2010). DOI: 10.1063/1.3258608