Исследование параметров работы бессеточных ионных источников
Авторы: Манегин Д.С., Соколов В.Д., Шилов С.О., Воробьев Е.В., Серушкин С.В., Ивахненко С.Г.
Опубликовано в выпуске: #12(144)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-12-2322
Раздел: Механика | Рубрика: Механика жидкости, газа и плазмы
Проведены исследования влияния расхода рабочего газа и индукции магнитного поля на стабильность работы и разрядные характеристики бессеточных источников ионов низких энергий с расходящимся ионным пучком. Испытаны три типоразмера ионных источников с номинальными токами разряда 5 А, 10 А и 15 А, магнитные системы которых выполнены на основе постоянных магнитов, причем их количество изменялось для получения различных значений индукции магнитного поля. Для каждого типоразмера ионных источников были проработаны конфигурации с отражателем под плавающим потенциалом и под потенциалом анода. Получены вольт-амперные характеристики бессеточных ионных источников для различных значений расхода рабочего газа и индукции магнитного поля в газоразрядной камере. Определены рабочие диапазоны расходов газа, выбраны оптимальные значения индукции магнитного поля для каждого из сочетаний типоразмера и потенциала отражателя.
Литература
[1] Kahn J.R., Kaufman H.R. Low-energy ion-beam etching. Society of Vacuum Coaters: 49th Annual Technical Conference Proceedings. Washington, D.C. USA, April 22–27 2006, Society of Vacuum Coaters. Washington, Society of Vacuum Coaters, 2006, 4 p.
[2] Oudini N., Hagelaar G.J.M., Boeuf J.-P., Garrrigues L. Physics and modelling of an end-Hall (gridless) ion source. Journal of Applied Physics, 2011, vol. 109, 12 p. DOI: 10.1063/1.3572053
[3] Kaufman H.R., Robinson R.S., Seddon R.I. End-Hall ion source. Journal of Vacuum Science & Technology A 5, 1987, vol. 5 (4), pp. 2081–2084. DOI: 10.1116/1.574924
[4] Niederwald H., Mahoney L. Next generation end hall ion source in the optical thin film production process. Advances in Optical Thin Films III, 2008, vol. 7101, 10 p. DOI: 10.1117/12.797596
[5] Willey R.R., Fortenberry K., Green C. Comparison of the behaviour of three different ion/plasma sources for optical coating processes using a direct current power supply. 64th Annual Technical Conference Proceedings, 2021, 4 p. DOI: 10.14332/svc21.proc.0041
[6] Голосов Д.А., Завадский С.М., Мельников С.Н., Xiubo Tian, Окоджи Д.Э., Колос В.В. Ионный источник на основе торцевого холловского ускорителя для предварительной «мягкой» очистки подложек. Материалы IV Международной научной конференции «Проблемы взаимодействия излучения с веществом». Гомель, 9–11 ноября 2016 г., ГГУ им. Ф. Скорины. Гомель, ГГУ им. Ф. Скорины, 2016, с. 35–39.
[7] Pan Y.Q., Yin Y. Diamond-like carbon films with End-Hall ion source enchanced chemical vapour deposition. Diamond and Related Materials, 2007, vol. 16 (2), pp. 220–224. DOI: 10.1016/j.diamond.2006.05.003
[8] Духопельников Д.В., Воробьев Е.В., Ивахненко С.Г. Управление ионными потоками в холловских ускорителях. Вестник Московского авиационного института, 2017, т. 24, вып. 2, с. 24–30.
[9] Shilov S.O., Vorob’ev E.B., Ivachnenko S.G., Manegin D.S. Influence of the acceleration channel depth on the thruster with anode layer thrust efficiency during operation on krypton. AIP Conference Proceedings, 2023, vol. 2549 (1), 10 p. DOI: 10.1063/5.0109221
[10] Zhurin V.V. Industrial ion sources. Broadbeam Gridless Ion Source Technology. Weinheim, Wiley-VCH, 2012, 312 р.