Рябчиков А.И.1, Шевелев А.Э.1, Ананьин П.С.1, Сивин Д.О.1
1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
Email: shevelevae@tpu.ru
Поступила в редакцию: 20 октября 2017 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2018 г.
Представлены экспериментальные результаты комбинированного формирования высокоинтенсивных импульсно-периодических пучков ионов алюминия низкой энергии. В качестве генератора металлической плазмы использовался непрерывный вакуумно-дуговой разряд. Формирование ионных пучков алюминия с плотностью тока до 0.47 А/сm2, осуществлялось плазменно-иммерсионной экстракцией ионов с их последующей баллистической фокусировкой в пространстве дрейфа потенциальных электродов. Исследованы закономерности формирования пучков ионов высокой интенсивности при частоте следования импульсов 105 pulse per second в зависимости от амплитуды напряжения смещения в диапазоне от 1.2 до 3 kV, длительности импульса от 2 до 8 mus и давления остаточного газа. Показано, что эффективность транспортировки и фокусировка пучка определяются условиями нейтрализации его пространственного заряда. Установлено, что даже в случае полного заполнения пространства дрейфа предварительно инжектируемой плазмой условия нейтрализации пространственного заряда динамически изменяются по мере увеличения его плотности, в условиях баллистической фокусировки. Описаны экспериментальные результаты, обосновывающие формирования виртуального анода в условиях недостаточной инжекции плазмы в пространство дрейфа пучка. Показано, что эффективность транспортировки высокоинтенсивного пучка может быть существенно улучшена при напуске в экспериментальную камеру аргона.
- Poate J.M., Foti G., Jacobson D.C. Surface Modification and Alloying by Laser, Ion, and Electron Beams. Berlin: Springer, 2013. Book 8. P. 414
- Williams J.S., Poate J.M. // Ion Implantation and Beam Processing. Academic Press, 2014. P. 419
- Conrad J.R., Radtke J.L., Dodd R.A. et al. // J. Appl. Phys. 1987. Vol. 62. P. 4591
- Патент СССР N 1412517. Арбузов Н.М., Ваулин В.А., Исаев Г.П., Кузьмин О.С., Рябчиков А.И. 1990. Бюл. N 33
- Anders A. Handbook of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition. NY.: John Wiley \& Sons, 2000. P. 736
- Wei R. // Surf. Coat. Technol. 1996. Vol. 83. P. 218-227
- Гаврилов Н.В., Меньшаков А.И. // ЖТФ. 2012. Т. 82. Вып. 3. С. 88-93
- Byeli A.V., Shikh S.K., Kharko V.V. // Wear. 1992. Vol. 159. P. 185
- Mesyats G.A. Cathode Phenomena in a Vacuum Discharge: The Breakdown, the Spark and the Arc. M.: Nauka, 2000
- Daalder J.E. // J. Phys. D. Appl. Phys. 1975. Vol. 9. P. 2379-2395
- Aksenov I.I., Belous V.A., Padalka V.G., Khoroshikh V.M. // Instruments and Experimental Techniques. 1978. Vol. 21. P. 1416
- Anders A. // Surf. Coat. Technol. 1999. Vol. 120-121. P. 319
- Stepanov I.B. et al. // Surf. Coat. Technol. 2016. Vol. 296. P. 20-25
- Рябчиков А.И., Ананьин П.С., Дектярев С.В., Сивин Д.О., Шевелев А.Э. // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43. Вып. 23. С. 3-10
- Kimblin C.W. // J. Appl. Phys. 1973. Vol. 44. P. 3074-3081
- Lieberman M., Lichtenberg A. Principles of Plasma Discharges and Materials Processing. NY.: John Wiley \& Sons, 2005. P. 800
- Brown I.G. The Physics and Technology of Ion Sources. NY.: John Wiley \& Sons, 1989. P. 444
- Бугаев А.С., Гушенец В.И., Николаев А.Г., Окс Е.М., Юшков Г.Ю. // ЖТФ. 2000. Т. 70. Вып. 9. С. 37-43
- Лунёв В.М., Падалка В.Г., Хороших В.М. // ЖТФ. 1977. Т. 47. С. 1491-1496
- Баранов В.Ю. Изотопы: свойства, получение, применение. М.: ИздАТ, 2000. С. 704
- Фирсов О.Б. // ЖЭТФ. 1951. Т. 21. С. 1001
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.