Научный архив: статьи

Представлена конструкция и принцип работы модернизированного квадрупольного анализатора остаточной атмосферы. Модернизация анализатора заключалась в замене ионизатора устройства на извлекающий ионы узел. Учитывая особенности генерации пучковой плазмы и специфику форвакуумного диапазона давлений данная замена в сочетании с подачей на коллектор электронного пучка положительного относительно земли потенциала позволила проводить мониторинг масс-зарядового состава такой плазмы. Показаны результаты исследований масс-зарядового состава ионов пучковой плазмы различных газов, генерируемой непрерывным электронным пучком с током порядка 30 мА при давлении в области его распространения до 10 Па. Установлено, что в пучковой плазме генерируемой форвакуумным электронным источником наблюдаются только однократно ионизованные атомы напускаемых и остаточных газов независимо от энергии и тока электронного пучка.

Продемонстрирована принципиальная возможность изменения электрофизических свойств ферритов на основе марганца и цинка путем их облучения электронным пучком с энергией электронов 10 кэВ в диапазоне давлений 10–20 Па. Для формирования электронного пучка использовался форвакуумный плазменный электронный источник, позволяющий формировать ускоренный электронный пучок в условиях повышенного давления форвакуумного диапазона 5–20 Па. Показано, что электронно-лучевое облучение малой мощности приводит к сглаживанию поверхности феррита. Определена зависимость электропроводности Mn–Zn-феррита от мощности электронно-лучевого воздействия и продолжительности облучения. Определены режимы электронно-лучевого облучения, позволяющие на несколько порядков повысить электропроводность по сравнению с ее исходным значением.

Представлены результаты исследований особенностей процессов отклонения и развертки сфокусированного электронного пучка, генерируемого плазменным источником электронов в области повышенных давлений форвакуумного диапазона. Показано, что во всех исследуемых диапазонах давлений и расстояний от отклоняющей системы в пределах угла отклонения электронного пучка в 20 градусов плотность мощности пучка снижается лишь на 20 %. На примере фрезеровки кварцевого стекла продемонстрирована возможность эффективной прецизионной электронно-лучевой обработки диэлектриков.

Представлены результаты исследований процессов модификации поверхности кварцевых стекол при облучении их пучком электронов с энергией 5–15 кэВ и плотностью мощности 104 Вт/см2. Показано, что при сканировании поверхности стекла пучком электронов с энергией более 10 кэВ в приповерхностном слое формируются продольные каналы, глубина которых зависит от энергии электронного пучка и скорости его перемещения по поверхности. Снижение скорости сканирования до 10 см/с приводит к формированию серии кратеров. При энергии электронов менее 5 кэВ видимых изменений поверхности не происходит. Изменение морфологии облученного стекла приводит к повышению гидрофобности поверхности, а также к снижению коэффициента пропускания для коротковолновой области спектра.

В статье представлены результаты исследования распределения температурного поля в кварцевых стеклах при электронно-лучевом нагреве. Показано, что, несмотря на низкий коэффициент теплопроводности кварцевого стекла, с увеличением времени электроннолучевого воздействия происходит прогрев всего образца, а градиент температур уменьшается. Предложена качественная модель, описывающая электронно-лучевой нагрев стыка двух кварцевых трубок, позволяющая оценить параметры области нагрева при сварке кварца. Показана принципиальная возможность электронно-лучевой сварки кварцевых трубок.

Исследованы электромагнитные характеристики двухслойных градиентных структур Mn-Zn ферритов, полученные электронно-лучевой обработкой. Проведен теоретический анализ и экспериментальное исследование полученных структур «немагнитный проводник–феррит», характеризующиеся повышением коэффициента затухания и уменьшением коэффициента отражения электромагнитной волны в 1,3–1,6 раза. Показана возможность получения тонких приповерхностных слоев, обедненных цинком, с повышенной электропроводностью.

Изучено влияние продольного магнитного поля на эмиссионные характеристики форвакуумного плазменного источника электронов на основе разряда с полым катодом. Показано, что, начиная с некоторого порогового значения индукции Bс, магнитное поле приводит к уменьшению концентрации плазмы на оси катодной полости.

С уменьшением диаметра катодной полости пороговое значение Bс увеличивается.

С другой стороны, продольное магнитное поле позволяет увеличить диаметр эмиссионного канала, что способствует существенному увеличению тока эмиссии электронов из плазмы. При этом степень увеличения тока эмиссии определяется геометрией катодной полости и давлением рабочего газа.