Особенности формирования пучков ионов титана с учетом ионно-электронной эмиссии, при котором реализуется синергия высокоинтенсивной ионной имплантации и импульсного энергетического воздействия на поверхность - Вахрушев, Dimitrii Olegovich; Дектярев, Sergey Valentinovich; Корнева, Olga Sergeevna (Materials. Technologies. Design, 2023)
В данной работе показана возможность формирования пучков ионов титана субмиллисекундной длительности в диапазоне средних энергий ионов от 20 до 60 кэВ с максимальной плотностью ионного тока 3,3 А/см2 при плотности импульсной мощности 132 кВт/см2 в отдельных импульсах. Представлена зависимость коэффициента ионно-электронной эмиссии от средней энергии и тока дугового разряда. Установлено, что коэффициент ионно-электронной эмиссии при облучении мишени из нержавеющей стали пучком ионов титана достигает значения 1,6 при средней энергии ионов 60 кэВ. Получены зависимости радиального распределения плот- ности ионного тока от средней энергии ионов для различных положений коллектора относительно геометрического фокуса баллистической системы для фокусировки ионного пучка. С учетом ионно-электронной эмиссии экспериментально показано, что при увеличении средней энергии ионов c 20 кэВ до 40 кэВ наблюдается увеличение плотности измеряемого ионного тока, а в диапазоне от 40 до 60 кэВ плотность ионного тока уменьшается. С помощью девятнадцати датчиков-коллекторов было показано, что за счет влияния частично некомпенсированного объемного заряда ионного пучка наилучшие условия для его фокусировки достигаются на расстоянии 20 мм за геометрическим фокусом системы.