Исследование параметров плазмы и выходного ионного потока бессеточных ионных источников для ионно-плазменной обработки поверхности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Манегин Денис Сергеевич
Манегин Денис Сергеевич
кандидат наук
2025
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 149
Оглавление диссертации кандидат наук Манегин Денис Сергеевич
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Общие принципы, конструктивные схемы и рабочие параметры бессеточных ионных источников
1.1. Области применения ионных источников
1.2. Бессеточные ионные источники с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры
1.2.1. Принцип работы
1.2.2. Особенности конструкции
1.2.3. Рабочие параметры
1.2.4. Существующие бессеточные ионные источники с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры
1.2.5. Недостатки бессеточных ионных источников с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры
1.3. Бессеточные ионные источники с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры
1.3.1. Принципиальные и конструктивные отличия от традиционной схемы бессеточных ионных источников
1.3.2. Существующие бессеточные ионные источники с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры
1.3.3. Сравнение особенностей эксплуатации бессеточных ионных источников с анодным и с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры
1.4. Бессеточные ионные источники иных конструктивных схем
Глава 2. Экспериментальные методики и оборудование
2.1. Опытные образцы бессеточных ионных источников
2.2. Экспериментальный стенд
Глава 3. Результаты экспериментов
Стр.
3.1. Параметры разряда
3.2. Угловое распределение плотности ионного тока
3.3. Распределение ионов в пучке по энергиям
3.4. Эксплуатационные характеристики
Глава 4. Расчётная модель поведения заряженных частиц в разрядной
камере бессеточного ионного источника
4.1. Предварительные расчёты
4.1.1. Магнитное поле
4.1.2. Концентрация нейтральных частиц рабочего газа
4.2. Гидродинамическое описание движения электронов
4.2.1. Расчётная область и граничные условия
4.3.2 Решаемые уравнения
Глава 5. Влияние потенциала задней стенки разрядной камеры бессеточного ионного источника на поведение заряженных частиц
5.1. Сравнение параметров заряженных частиц в разрядных камерах бессеточных ионных источников с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры
5.2. Пути повышения параметров выходного ионного потока бессеточных ионных источников с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры
5.3. Предпочтительные области применения бессеточных ионных источников с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность диссертационной работы. Одним из важных этапов многих технологических процессов оптической, микроэлектронной и радиоэлектронной отраслей промышленности является ионно-лучевая обработка поверхности изделия. С помощью ускоренных ионных потоков возможны такие операции как тонкая очистка поверхности от загрязнений, формирование наноразмерного рельефа или модификация свойств осаждаемого функционального покрытия. В последнее время в качестве инструментов проведения данных процессов широкое распространение получили так называемые бессеточные ионные источники (БИИ). Это вид источников, использующих разряд со скрещенными электрическим и магнитным полями и известных в зарубежных публикациях как End-Hall. Анодная полость у БИИ имеет форму конуса, расширяющегося в сторону среза источника, что позволяет обеспечивать сильно расходящийся ионный пучок. Плотности ионного тока в пучке в среднем составляют порядка нескольких А/м2 при энергиях ионов до 300 эВ.
На данный момент существует две основные конструктивные схемы бессеточных ионных источников: с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры. Первая схема, также называемая схемой с отражателем, появилась раньше и является наиболее распространённой как с точки зрения количества производимых источников, так и с точки зрения количества разработанных моделей. В то же время бессеточные ионные источники с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры также активно применяются в промышленности, отличаясь простотой конструкции. При этом детального сравнения параметров источников, выполненных по разным схемам, фактически никогда не проводилось.
Из-за этого неясны наиболее подходящие области применения каждой из конструктивных схем. В зависимости от конкретной задачи к бессеточному
ионному источнику могут предъявляться особые требования как с точки зрения основных характеристик пучка, включая достигаемые значения плотности ионного тока и средней энергии ионов, так и с точки зрения более специфических параметров. Последнее может подразумевать, например, простоту эксплуатации в условиях производства, минимизацию загрязнения обрабатываемой поверхности продуктами эрозии элементов конструкции источника или ограничения на величину рабочего давления в вакуумной камере. В свою очередь, для выявления различий в перечисленных параметрах бессеточных ионных источников с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры необходимо провести сравнение их работы и происходящих при этом процессов в заведомо равных условиях.
Цель работы: определение предпочтительных областей применения бессеточных ионных источников, выполненных по конструктивным схемам с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры, на основе исследования параметров плазмы и выходного ионного потока.
Основными задачами, решаемыми в данной работе, являлись:
- изучение влияния конструктивной схемы и режима работы бессеточного ионного источника на параметры выходного ионного потока и скорость травления мишеней;
- разработка расчётной модели поведения заряженных частиц в разрядной камере бессеточного ионного источника;
- исследование влияния потенциала задней стенки разрядной камеры бессеточного ионного источника на поведение заряженных частиц в области горения разряда с помощью расчётной модели;
- выработка рекомендаций по областям применения бессеточных ионных источников с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры.
Методы исследований. В работе использованы экспериментальные и теоретические методы исследований. В экспериментальной части работы выполнено исследование разряда и выходного ионного потока бессеточных
ионных источников для случаев плавающего и анодного потенциала задней стенки разрядной камеры. Экспериментально получены угловое распределение плотности выходного ионного потока, функция распределения ионов в пучке по энергиям и скорость ионного травления мишеней из нержавеющей стали для каждой из конструктивных схем. Также экспериментально произведено сравнение интенсивностей распыления элементов конструкции бессеточных ионных источников, выполненных по схемам с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры. На основе экспериментальных данных рассчитаны значения полного ионного тока и средней энергии ионов в пучке для каждого из рассмотренных режимов работы. С помощью теоретических расчетных методов проведено численное моделирование поведения заряженных частиц в разряде бессеточного ионного источника и объяснена разница в достигаемых значениях параметров выходного ионного потока для случаев плавающего и анодного потенциала задней стенки разрядной камеры.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
- показано, что бессеточные ионные источники с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры характеризуются в среднем в 2 раза повышенными значениями плотности тока и энергии ионов в пучке по сравнению со схемой с анодным потенциалом задней стенки при одинаковой геометрии камеры, равных величинах индукции магнитного поля и одинаковых параметрах разряда;
- показано, что величина плавающего потенциала задней стенки разрядной камеры бессеточного ионного источника определяется по большей части работой внешнего источника электронов и плазмообразующим газом;
- разработана расчётная модель, описывающая поведение заряженных частиц в разрядных камерах бессеточных ионных источников с учётом применяемой конструктивной схемы - с плавающим или с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры;
- с помощью расчётной модели обосновано, что эффективность генерации и ускорения ионов в бессеточных ионных источниках с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры может быть повышена до уровня схемы с плавающим потенциалом в случае выпуклой формы задней стенки;
- предложена конструкция бессеточного ионного источника, отличающаяся тем, что позволяет без замены анода реализовать в рамках одного устройства как схему с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры, так и схему с анодным потенциалом задней стенки.
Достоверность и обоснованность научных положений определяется:
- применением отработанных и общераспространённых в ионно-плазменной технологии методов исследований;
- использованием в ходе экспериментов поверенной измерительной аппаратуры, внесённой в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации;
- сопоставлением полученных автором расчетно-экспериментальных данных с опубликованными в рецензируемых научных изданиях положениями и результатами исследований.
Практическая значимость результатов работы состоит в следующем:
- результаты работы позволяют выделить области практического применения для конструктивных схем бессеточных ионных источников с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры;
- разработанная расчётная модель поведения заряженных частиц в разрядной камере бессеточного ионного источника позволяет прогнозировать влияние параметров работы и конфигурации разрядной камеры на характеристики выходного ионного потока;
- предложенная конструкция бессеточного ионного источника, защищённая патентом № 2024125730, позволяет использовать одну модель источника для работы как с плавающим, так и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры.
Реализация результатов работы. Работа выполнялась на кафедре «Плазменные энергетические установки» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приведённые в диссертации результаты получены при выполнении госзадания на опытно -конструкторскую работу «Разработка бессеточных источников ионов для воздействия на материалы в условиях высокого вакуума» в рамках Соглашения № 075-03-2024-090 от 17.01.2024 и Дополнительного соглашения № 075-032024-090/6 от 21.05.2024 между Министерством науки и высшего образования и МГТУ им. Н.Э. Баумана. Выполнено внедрение результатов диссертационной работы в учебный процесс кафедры «Плазменные энергетические установки» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Полученные результаты используются в лекциях по ряду дисциплин кафедры. Результаты работы были использованы при разработке бессеточных ионных источников серии «БИИ», прошедших полный цикл государственных испытаний с присвоением литеры «О1».
Положения, выносимые на защиту:
- результаты исследования влияния конструктивной схемы и режима работы бессеточного ионного источника на параметры выходного ионного потока и скорость ионного травления мишеней;
- расчётная модель поведения заряженных частиц в разрядной камере бессеточного ионного источника;
- результаты теоретического исследования влияния потенциала задней стенки разрядной камеры бессеточного ионного источника на поведение заряженных частиц в области горения разряда;
- области применения бессеточных ионных источников, выполненных по схемам с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры.
Личный вклад автора. Представленные результаты диссертационной работы получены лично автором или при его равноправном участии:
- экспериментально получены зависимости параметров разряда от расхода газа и диапазоны работы бессеточных ионных источников, выполненных по
конструктивным схемам с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры;
- экспериментально получены угловые профили распределения плотности ионного тока, а также функции распределения ионов по энергиям в пучках бессеточных ионных источников с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры;
- проведены экспериментальные измерения скорости травления мишеней из нержавеющей стали ионными пучками бессеточных ионных источников с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры;
- проведено экспериментальное сравнение интенсивностей распыления элементов конструкции бессеточных ионных источников с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры;
- разработана расчётная модель поведения заряженных частиц в разрядной камере бессеточного ионного источника;
- определены области применения бессеточных ионных источников с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры;
- принято участие в разработке бессеточного ионного источника, позволяющего работать как с плавающим, так и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы представлялись на:
1. Научно-техническом семинаре кафедры «Плазменные энергетические установки» МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2025 году.
2. Двадцать восьмой всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых учёных (Новосибирск, 1-6 апреля 2024 года).
Публикации. По тематике диссертации опубликовано 5 научных работ, из них 4 статьи в рецензируемых изданиях, входящих в перечень ВАК РФ (общий объем опубликованных работ - 2,65 п.л./1,50 п.л.), 1 тезисы доклада на конференции.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Объем работы 149 страниц, 129 страниц основного текста, 92 рисунков и 7 таблиц. Список литературы состоит из 170 источников информации, приведенных на 18 страницах. Информация о внедрении результатов работы в учебный процесс и в опытное проектирование размещена в Приложении на 2 страницах.
Соответствие паспорту специальности. Диссертационная работа посвящена исследованию динамики плазмы и потоков заряженных частиц в бессеточных ионных источниках с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры. Отражённые в диссертации научные положения соответствуют пункту 17 области исследования специальности 1.1.9: «Гидромеханика сред, взаимодействующих с гравитационным и электромагнитным полями. Динамика плазмы».
Глава 1. Общие принципы, конструктивные схемы и рабочие параметры
бессеточных ионных источников
1.1. Области применения ионных источников
Ускорители ионных пучков, называемые также ионными источниками (ИИ) [1], получают всё большее распространение в самых разных областях науки и промышленности, начиная от технологии нанесения тонких плёнок [2, 3] и заканчивая системами коррекции орбиты космических аппаратов [4, 5]. В контексте тонкоплёночной технологии ключевой является возможность генерации потока частиц с заданным диапазоном значений кинетической энергии, направленного в сторону обрабатываемого объекта. Это позволяет различным образом модифицировать свойства поверхности изделия, подвергающейся бомбардировке ускоренными ионами.
Результат такого воздействия зависит как от энергии частиц, так и от плотности их потока. Так, например, при энергиях свыше 300 эВ существенными становятся процессы распыления поверхности [6] и внедрения налетающих ионов в подповерхностные слои (имплантация). Для нужд «мягкой» очистки поверхности, не сопровождающейся её активным распылением, нужны энергии около 100 эВ и менее [7]. Это становится особенно актуальным для процессов, использующих ионное ассистирование, при которых формируемая тем или иным способом плёнка подвергается дополнительному воздействию ионного пучка параллельно процессу нанесения. Несмотря на существенное снижение скорости роста, это приводит к улучшению адгезии, чистоты, а также многих других целевых параметров плёнки [8]. Наиболее широкое распространение ассистирование получило при синтезе покрытий методами электронно-лучевого испарения [8-11], ионно-лучевого распыления [12, 13] и ионно-лучевого распыления со смещением [14-16]. Реже встречается ассистирование работы магнетронно-распылительных систем [17].
На Рис. 1.1 приведена обобщённая диаграмма, отражающая примерные области значений параметров пучка для проведения ассистирования. Наиболее оптимальные условия для модификации осаждаемого покрытия достигаются в диапазоне значений энергии воздействия пучка от 1 эВ на осаждённый атом до 10 эВ на осаждённый атом. Зная средний поток атомов осаждаемого покрытия, зависящий по большей части от метода и режима нанесения, можно получить представление о необходимых значениях тока и средней энергии ионов. Это, в свою очередь, позволяет судить о предпочтительном типе ионного источника.
Рис. 1.1. Диапазоны значений параметров ионного пучка для различных процессов [7]
В конечном счёте все прочие типы технологических ионных источников в задачах ассистирования были вытеснены бессеточными ионными источниками (БИИ), также называемыми торцевыми холловскими ускорителями (ТХУ). В зарубежной литературе БИИ чаще всего обозначаются как End-Hall [18]. Бессеточные ионные источники, как правило, характеризуются энергиями ионов от 50 до 300 эВ, интегральными ионными токами порядка нескольких ампер и большим углом раскрытия пучка. Это делает их практически идеальным типом ИИ для нужд ионного ассистирования [19, 20], а также позволяет успешно
применять при очистке поверхности [6], ионном травлении [21] и при проведении отдельных физических экспериментов [22]. Предпринимались попытки использования БИИ в качестве электроракетных двигателей космических аппаратов (Рис. 1.2), однако дальнейшего развития данные работы не получили [23-26].
Рис. 1.2. Двигатель на основе БИИ разработки Исследовательского центра Льюиса [24]
1.2. Бессеточные ионные источники с плавающим потенциалом задней
стенки разрядной камеры
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Тлеющий разряд с электростатическим удержанием электронов для генерации плазмы и пучков ускоренных частиц2005 год, доктор физико-математических наук Метель, Александр Сергеевич
Физические особенности двух устойчивых режимов разряда холловского двигателя2021 год, кандидат наук Хмелевской Иван Александрович
Генерация многокомпонентных потоков частиц в тлеющем разряде с полым катодом2014 год, кандидат наук Болбуков, Василий Петрович
Создание управляемого стационарного электрического поля в плазме масс-сепаратора2018 год, кандидат наук Лизякин Геннадий Дмитриевич
Источники широких пучков быстрых молекул газа и атомов металла на основе тлеющего разряда с электростатическим удержанием электронов2006 год, кандидат физико-математических наук Мельник, Юрий Андреевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование параметров плазмы и выходного ионного потока бессеточных ионных источников для ионно-плазменной обработки поверхности»
1.2.1. Принцип работы
В основе работы бессеточных ионных источников лежит так называемый разряд в скрещенных полях [2]. Электрическое и магнитное поля внутри источника согласуются таким образом, что в разрядной камере формируется область, где их силовые линии перпендикулярны. Поступающие извне электроны, попадая в эту область, оказываются в своеобразной ловушке, так как их подвижность поперёк силовых линий магнитного поля существенно
ограничена. Это приводит к формированию зоны повышенной концентрации электронов, некоторые из которых обладают достаточной энергией, чтобы ионизовать атомы подаваемого в разрядную камеру рабочего газа. Полученные ионы слишком массивны, чтобы магнитное поле существенно исказило их траекторию в масштабах разрядной камеры, и ускоряются вдоль силовых линий электрического поля в сторону меньшего потенциала. При этом анод, характеризующийся наибольшим электрическим потенциалом, расположен внутри разрядной камеры. Вследствие этого ускоренные ионы покидают ИИ и формируют направленный пучок. Электронная компонента, в свою очередь, медленно стекает на анод преимущественно вследствие упругих столкновений, замыкая электрическую цепь.
В случае БИИ разрядная камера отличается характерной конической формой боковой стенки, являющейся анодом (Рис. 1.3). Конусность анода и конфигурация магнитного поля подбираются таким образом, чтобы силовые линии в первом приближении повторяли форму анода, не пересекая его поверхности [27]. В случае нарушения данного условия электроны преждевременно покидают область горения разряда, так как их подвижность сильно ограничена лишь по нормали к силовым линиям магнитного поля. Для дополнительного снижения потерь конусность анода в разных областях разрядной камеры может отличаться (Рис. 1.4) [28]. Задняя стенка разрядной камеры в наиболее распространённой схеме бессеточного ионного источника является отдельной деталью, называемой отражателем, и электрически изолирована от остальных элементов конструкции. В условиях работы БИИ отражатель приобретает плавающий потенциал, тем самым ограничивая поток электронов, покидающих разрядную камеру через его поверхность, и повышая их концентрацию в области ионизации.
15
6 5
/ \ \
4 ! 2 I \ 3 \ 1
\ \
Рис. 1.3. Классическая схема БИИ [29]. 1 - анод; 2 - магнитопровод; 3 -отражатель; 4 - магнит; 5 - катод; 6 - источник питания разряда; В -силовые линии магнитного поля
Рис. 1.4. Стандартный анод БИИ еН1000 [28]
Источником внешних электронов, необходимых для инициации и поддержания горения разряда, является катод. Как правило, применяются термоэмиссионные накальные или термоэмиссионные газоразрядные катоды. В первом случае используется находящаяся в пределах ионного пучка у среза БИИ вольфрамовая проволока (нить), через которую пропускается ток [30]. Во втором случае, позволяющем существенно увеличить ресурс и снизить загрязнение обрабатываемой поверхности продуктами эрозии, катод представляет собой отдельное устройство [5, 26, 31]. В редких случаях БИИ может функционировать и без специализированного катода, когда внешние электроны генерируются
другим находящимся в вакуумной камере устройством. В качестве последнего может выступать, например, электронно-лучевой испаритель или магнетронная распылительная система [18, 32].
Помимо поддержания горения разряда катод выполняет ещё одну важную функцию, а именно нейтрализует избыточный положительный заряд ионного пучка. Без этого средняя энергия ионов в пучке снижается [33], а накапливающаяся разность потенциалов приводит к дуговым пробоям [30, 34]. Последнее особенно критично при ионной обработке чувствительных к повреждениям изделий и диэлектрических поверхностей. Несоблюдение режима компенсации ионного пучка для этих случаев может привести к порче дорогостоящих образцов.
1.2.2. Особенности конструкции
Представленная на Рис. 1.3 классическая схема бессеточного ионного источника впервые была предложена Гарольдом Кауфманом в восьмидесятых годах XX века. С тех пор БИИ с отражателем, называемые также «БИИ схемы Кауфмана», принципиально практически не изменились (Рис 1.5). В современных вариациях изменяются в основном способ подачи рабочего газа в разрядную камеру [18, 35, 36], особенности сборки анодного блока [37, 38] и организация охлаждения [18, 39, 40]. К последним тенденциям относится выполнение анодной сборки в виде модульного, легко снимаемого элемента, что позволяет существенно упростить обслуживание источника.
а) б)
Рис. 1.5. Впервые запатентованный и современный БИИ: а) - БИИ из патента Гарольда Кауфмана [41]; б) - современный БИИ [38]
Из-за существенной тепловой нагрузки на магнитную систему в процессе горения разряда вопрос охлаждения всегда имел особое значение при разработке конструкции БИИ. Отсутствии водяного контура вблизи магнитов существенно увеличивает риск их выхода из строя вследствие перегрева при длительной работе с мощностью разряда выше 1 кВт [39]. В некоторых случаях контуром охлаждения снабжается также и анод. Это положительно сказывается на рабочих параметрах источника, однако способствует более интенсивному осаждению на анод инородных плёнок.
Типичные значения индукции осевой составляющей магнитного поля в центре внешней поверхности отражателя составляют от 0,13 до 0,15 Тл, что позволяет стабильно получать напряжения разряда порядка 300 В. Для среза анодной полости данные значения, как правило, находятся в пределах от 5 до 7 мТл [18, 35]. В качестве магнитов в БИИ обычно используются постоянные магниты марок AlNiCo 5 и Л1МСо 8 ввиду приемлемых значений индукции и высокой температурной стойкости [18, 28, 42, 43]. Реже встречаются магниты на основе БшСо [44] и №БеВ [45]. Последние дают существенный выигрыш с точки зрения величины индукции магнитного поля, однако крайне требовательны к температурному режиму. Кроме постоянных магнитов используются и
электромагниты [32, 46-48]. Из-за усложнения системы питания такой подход встречается реже, несмотря на то, что проводившиеся исследования не выявили существенной разницы с точки зрения рабочих параметров [41].
Как правило, БИИ выполняются цилиндрическими и осесимметричными, хотя линейные протяжённые конструкции также прорабатывались [49-53] (Рис. 1.6). Ряд недостатков протяжённых БИИ привёл к тому, что данное исполнение не получило широкого применения. В настоящее время для обработки протяжённых поверхностей используют модульные сборки из нескольких стандартных цилиндрических источников (Рис. 1.7) [49, 54, 55].
а) б)
Рис. 1.6. Цилиндрический и линейный протяжённый БИИ: а) - цилиндрический БИИ [28]; б) - линейный протяжённый БИИ [50]
Рис. 1.7. Работа модульного линейного БИИ из пяти источников [55]
1.2.3. Рабочие параметры
Одним из преимуществ БИИ является возможность работы данного типа источников практически на любых газообразных рабочих телах. В процессах ионной очистки и ассистирования наиболее распространено применение аргона [6, 18, 56] и кислорода [10, 57, 58]. При этом практика показала, что с точки зрения снижения распыления элементов конструкции БИИ работать на смеси аргона с кислородом выгоднее, чем на чистом аргоне [6, 59]. Реже используются ксенон [60, 61], криптон [18, 41], азот [62, 63], смесь аргона и азота [64] и метан [65, 66]. Также встречаются отдельные упоминания работы БИИ на водороде [63], гелии [67], гексафториде серы [68, 69] и парах адамантана [25, 26]. Широкий диапазон рабочих газов позволяет применять БИИ в качестве устройства плазмохимического синтеза и для формирования тонких плёнок непосредственно из пучка [70-73]. Для предотвращения полного покрытия поверхности анода продуктами химических реакций в случае работы с реактивными газами используются специализированные исполнения разрядной камеры [74-76].
Разрядное напряжение БИИ при стабилизированном токе разряда зависит в первую очередь от расхода рабочего газа. Области высоких расходов соответствуют значения напряжения порядка 50 В, уходящие в насыщение при дальнейшем повышении газового потока [77]. Снижение расхода, наоборот, приводит к увеличению напряжения, максимальные значения которого, как правило, не превышают 300 В. При этом в области высоких напряжений БИИ крайне чувствительны к любым изменениям расхода, как видно из графиков, приведённых на Рис. 1.8, а также к значению индукции магнитного поля. Если последнее слишком мало, возможна нестабильная работа со значительными осцилляциями разрядных параметров (Рис. 1.9) [78]. Для стабильного и одновременного поддержания целевых значений разрядного тока и разрядного напряжения применяют схемы электропитания с обратной связью [58, 79].
0=17 0=33 G=50 0=67 0=ЕЗ
Расход аргона, мл/с
Рис. 1.8. Зависимости потенциала анода от расхода аргона для БИИ Mark II при разных токах разряда [77]
400 ffl 300
Время, мс
Рис. 1.9. Осциллограмма напряжения при запуске БИИ Mark II [78]
Типичные значения средней энергии ионов для бессеточных ионных источников составляют около шестидесяти процентов от разрядного напряжения. Однако, соотношение средней энергии ионов и разрядного напряжения может варьироваться в зависимости от условий нейтрализации объёмного заряда и давления в вакуумной камере, напрямую связанного со скоростью откачки [35, 80]. Энергетический спектр пучка БИИ, как и у других
холловских ускорителей, в целом широкий и характеризуется выраженным присутствием ионов с низкими энергиями (Рис. 1.10) [81, 82].
О 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Задерживающий потенциал, V
Рис. 1.10. Энергетические спектры пучка БИИ при разных значениях
напряжения разряда [81]
Интегральный ток пучка обычно составляет от двадцати до тридцати процентов от величины тока разряда [18, 83, 84]. При этом ионный ток зависит в том числе и от давления в вакуумной камере [80]. График распределения плотности ионного тока по углу отклонения от оси источника имеет характерную плавную форму, близкую к косинусоидальному закону и практически лишённую резких пиков (Рис. 1.11). При удалении от оси доля высокоэнергетических ионов падает, в то время как ионы с низкими энергиями, появившиеся в результате процессов перезарядки, начинают преобладать (Рис. 1.12). При удалении от среза разрядной камеры БИИ плотность ионного тока падает обратно пропорционально квадрату расстояния [85]. Вследствие перечисленных особенностей при подготовке процессов, требующих высокой однородности ассистирующего пучка или точного знания плотности ионного тока, зачастую проводят специальные исследования, для подбора оптимального положения БИИ и расчёта плотности тока для каждого из обрабатываемых образцов [85, 86].
Аппроксимация cos С,
30 -15 0 15 30 45 60 75 90
Угол отклонения от оси источника С град.
Рис. 1.11. Типичная зависимость плотности ионного тока БИИ от угла к нормали [85]
Угол отклонения от оси источника, град
Рис. 1.12. Зависимости плотности тока от угла для разных фракций ионов [76]
1.2.4. Существующие бессеточные ионные источники с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры
Одной из первых компаний, представивших коммерческую модель БИИ с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры, стала Kaufman &
Robinson Inc. Ионные источники серии «еН» перекрывают один их самых широких диапазонов токов разряда - до 20 А (Таблица 1). В моделях компании активно используется профилирование анода для повышения эффективности ионизации. Однако, несмотря на первенство Kaufman & Robinson Inc. лидером по производству БИИ на данный момент является фирма Veeco (прежнее название Commonwealth Scientific). В частности, ионный источник Mark II данной компании упоминается в подавляющем большинстве публикаций, посвящённых БИИ или ионному ассистированию. В последние годы также появилось множество производителей в странах Азии, однако их ассортимент, как правило, ограничен одной-двумя моделями. На территории СНГ разработки и производство БИИ преимущественно локализованы в Республике Беларусь. В частности, в компании Izovac, в Белорусском государственном университете информатики и радиоэлектроники (БГУИР) и на Сморгонском заводе оптического станкостроения. В России до недавнего времени БИИ схемы с плавающим потенциалом задней стенки камеры были представлены единственной моделью компании «ЭПОС-Инжиниринг».
Таблица 1.
Параметры существующих БИИ с отражателем
БИИ Напряжение разряда, В Максимальный ток разряда, А Максимальная мощность, кВт
Kaufman & Robinson Inc. [49, 54, 75, 77, 80, 87-91]
eH200 40-300 3,5 0,30
eH400 40-300 3,5 0,40
eH1000 50-300 10,0 0,85
eH2000 40-300 10,0 1,70
eH3000 80-250 20,0 3,00
Veeco [9, 33, 34, 51, 57, 58, 60, 62, 77, 92-102]
Mark I 20-156 2,0 -
Таблица 1 (продолжение)
Mark I+ 60-300 1,0 -
Mark II 65-170 5,0 Не менее 1,00
Mark II+ 40-300 10,0 Не менее 1,50
Mark II High Output 75-270 15,0 -
Mark III 75-200 5,0 -
Vecor [18]
EHV2.5 50-340 5,0 -
Zhaoking Three Beam Coating Technology Development [18]
SHI-800 100-240 4,0 -
SHI-2000 100-240 10,0 -
Taika Optoelectronics Technology [18]
— 50-250 16,0 4,00
Beijing Oriental An Taike High Tech Co. [18]
NH-1000 70-250 5,0 1,00
NH-1500 70-250 5,0 1,50
NH-1750 70-250 5,0 1,75
NH-2000 70-250 5,0 2,00
Shanghai Nanovac [18]
— 80-200 5,0 -
Intec [18]
— 50-250 16,0 4,00
Hanil Vacuum [103]
— До 300 15,0 4,00
Optorun [104]
GIS-GL 50-300 8,0 -
XNY Vacuum [105]
XNY-H16 50-300 10,0 -
Таблица 1 (продолжение)
GTHK-8 До 300 10,0 —
Univac [106]
— До 300 9,0 Не менее 2,00
VTC [18]
VTC-2 50—200 5,0 —
VTC-5 60—300 5,0 —
Advanced Materials Science Corp. [107]
AIS-400E Не менее 30—140 Не менее 0,3 —
БГУИР [44, 108]
EHIS-002 60—200 12,0 —
EHPM-100 40—300 3,5 —
EHPM-150 40—300 6,5 —
Izovac [45, 109, 110]
Стрелок 50—250 8,0 —
Сморгонский завод оптического станкостроения [111-116]
АИДА 20—250 5,0 —
АГОА-У До 200 4,0 Не менее 1,20
ЭПОС-Инжиниринг [117]
EPOS-ENDHALL 70—400 3,0 —
По величине максимальной мощности можно выделить четыре основные группы БИИ с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры (Рис. 1.13). Первая группа, к которой относятся, например, еН200 и еН400, характеризуется предельными значениями мощности менее 0,5 кВт при разрядном токе не более 3 А и зачастую не имеет системы водяного охлаждения. Вторая группа включает в себя такие источники как еН1000 и МН-1000 с максимальной мощность около одного киловатта при разрядном токе от 5 до 10 А. Третья группа также рассчитана на токи не более 10 А, однако отличается
повышенной мощностью - до 2 кВт. Ко второй и третьей группам относится большая часть производимых на данный момент БИИ. Последняя четвёртая группа относительно малочисленна и включает в себя наиболее мощные ионные источники (такие как еН3000) с мощностями до 4 кВт и разрядными токами от 15 до 20 А. На Рис. 1.13 для разделения БИИ по группам используется цветовая маркировка: красный цвет для первой группы, оранжевый - для второй, зелёный - для третьей, синий - для четвёртой.
Taika Optoelectronic Teclniology. Intec
о -----------^
80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300
Разрядное напряжение, В Рис. 1.13. Диапазоны рабочих параметров некоторых коммерческих БИИ при максимальной допустимой мощности [18, 75, 88-91, 95, 96]
1.2.5. Недостатки бессеточных ионных источников с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры
Одним из главных недостатков традиционной схемы БИИ является распыление отражателя вследствие бомбардировки ионами разряда. Отношение величины ионного тока, направленного к отражателю, к полному ионному току пучка может составлять от 10-4 до 10-2 [18]. Помимо непосредственного износа детали это приводит к появлению потока распылённых атомов, направленного в сторону обрабатываемой поверхности и загрязняющему её. Например, при ассистированном нанесении оптических покрытий прозрачность плёнок в некотором диапазоне длин волн существенно снижается из-за осаждения на ней материала отражателя (Рис. 1.14) [118]. Суммарная доля распылённых с поверхностей БИИ и осаждённых на изделии атомов может достигать нескольких тысяч частиц на миллион частиц обрабатываемой поверхности [119]. Негативное влияние данного явления может быть снижено при использовании отражателя, сделанного из материала с низким коэффициентом распыления, например, титана, тантала или углерода [35, 118, 120]. Однако, как правило, это не решает проблемы полностью и к тому же дополнительно снижает ресурс отражателя при работе на реактивных газах.
Катод (нить) сдвинут из центра пучка
Материал отражателя
-С
---Fe
.......Ti
88
200 250 300 350 400 450 500 Длина волны,нм
Рис. 1.14. Влияние материала отражателя на параметры плёнки [118]
С другой стороны БИИ классической схемы для получения целевых значений разрядного напряжения требуются расходы рабочего газа до нескольких миллилитров в секунду. Однако в некоторых технологических процессах для обеспечения качества наносимой плёнки к рабочему давлению в вакуумной камере и, как следствие, к максимальному расходу рабочего газа предъявляются особо строгие требования. Например, относительно высокое давление в ходе ассистирования может приводить к повышенной терморадиационной нагрузке на образцы [121]. В этом случае использование БИИ классической схемы приводит к искажениям конечных параметров изделия, высокой стоимости откачной системы или к существенному ограничению диапазона рабочих характеристик ионного источника (Рис. 1.15) [88-91].
Расход аргона, мл/с
Рис. 1.15. Диапазоны рабочих параметров БИИ еН2000 при различных скоростях откачки [90]
Также огромное значение для корректной работы БИИ с отражателем имеет своевременная очистка поверхностей разрядной камеры. В процессе работы на аноде нарастает шелушащаяся металлическая плёнка, сформированная распылёнными атомами вакуумной камеры и внутрикамерной оснастки. В случае отслоения фрагментов этой плёнки и замыкания ими отражателя на анод поток электронов в сторону задней стенки более не ограничивается плавающим потенциалом и устремляется в её центральную область. При этом чаще всего конструкция БИИ не предусматривает прямого охлаждения отражателя, что приводит к его быстрому проплавлению в случае замыкания (Рис. 1.16). Процесс очистки анода может быть упрощён, если его обращённая к разряду поверхность выполнена в виде съёмной накладки [122]. Однако это требует дополнительных мер по обеспечению надёжного теплового контакта анода и накладки, чтобы избежать её перегрева.
Рис. 1.16. Отражатель, проплавленный после замыкания на анод
1.3. Бессеточные ионные источники с анодным потенциалом задней
стенки разрядной камеры
1.3.1. Принципиальные и конструктивные отличия от традиционной схемы бессеточных ионных источников
Преодолеть указанные недостатки удалось в альтернативной конструктивной схеме БИИ, впервые предложенной Уэйном Сейнти (Рис. 1.17) [123, 124]. В этом случае задняя стенка разрядной камеры находится под потенциалом анода и выполняется выпуклой. Газораспределение при этом организовано таким образом, чтобы в ту же область поступал основной поток рабочего газа. В совокупности, согласно Сейнти, это позволяет добиться более интенсивной ионизации и, тем самым, снизить необходимую концентрацию нейтральных частиц в разрядной камере. При этом, так как задняя стенка разрядной камеры находится под потенциалом анода, её распыления ионами разряда и, как следствие, износа не происходит. Проблема замыкания отражателя на анод также исключается, что позволяет свести обслуживание ионного источника к минимуму и избежать рисков внештатных ситуаций в процессе работы. В свою очередь, отсутствие необходимости электрически изолировать заднюю стенку разрядной камеры от анода позволяет упростить конструкцию источника.
Рис. 1.17. Современная схема коммерческого БИИ схемы Сейнти [125]
Однако из-за повышенного потока электронов на небольшую область существует серьёзный риск локального проплавления анода при больших мощностях (Рис. 1.18) [125, 126]. По этой причине для БИИ данного исполнения критически важным является наличие водяного охлаждения. В коммерческих источниках оно реализовано путём прямой подачи воды к наиболее теплонагруженной области в торце разрядной камеры [127]. В отличие от источников с отражателем в настоящее время БИИ с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры и радиационным охлаждением на практике не применяются.
а б
Рис. 1.18. Вышедшие из строя аноды БИИ схемы Сейнти: а) - коммерческий БИИ [125]; б) - опытный образец
Разность температурных режимов, присущих двум конструктивным схемам БИИ, наглядно иллюстрируется минимальными требованиями по величине протока в системе охлаждения. Так для БИИ с отражателем eH2000, характеризующегося предельной мощностью 1,7 кВт при токе разряда не более 10 А, минимальный расход воды составляет 3,33 ■ 10-2 л/с [90]. Для Модели 2000 производства Telemark, выполненной по схеме с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры, при аналогичных предельных значениях мощности и тока расход воды должен быть в два раза больше - не менее 6,66 10-2 л/с [125].
В дополнение к этому, из-за использования исключительно прямого охлаждения в БИИ схемы Сейнти при проплавлении анода происходит прорыв
воды в вакуумную камеру. Потенциально это может привести к выходу из строя средств вакуумметрии и высоковакуумных средств откачки, что сопряжено с большими финансовыми потерями. Проплавленный анод, как правило, не подлежит восстановлению. В то же время отражатель БИИ с плавающим потенциалом задней стенки является относительно недорогим и легко заменяемым элементом, а его проплавление не влияет на работу вакуумной установки.
1.3.2. Существующие бессеточные ионные источники с анодным потенциалом
задней стенки разрядной камеры
Схема БИИ с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры встречается реже по сравнению с БИИ с отражателем. В настоящее время есть лишь один производитель, серийно выпускающий подобные источники -Saintech, реализующей продукцию через компанию Telemark. В Таблице 2 приведён список БИИ производства Saintech, в скобках указана обновлённая номенклатура по версии Telemark. По причине более частого упоминания в научно-технической литературе модельных обозначений Saintech в дальнейшем для удобства будет использована именно эта номенклатура.
Таблица 2.
Параметры существующих БИИ с анодным потенциалом задней стенки
разрядной камеры [34, 128-135]
БИИ Напряжение разряда, В Максимальный ток разряда, А Максимальная мощность, кВт
Номенклатура по версии Saintech (Telemark)
Mini-Gun До 225 4,0 —
XIAD (Модель 750) До 225 5,0 1,00
Таблица 2 (продолжение)
ST55 (Модель 1250) До 225 7,0 1,50
ST2000 (Модель 2000) До 300 10,0 2,00
ST3000 (Модель 3000) До 300 15,0 3,00
Следует отметить, что ограничение в 225 В связано в первую очередь с особенностями работы источника питания разряда Samtech/Telemark, а не с ионным ускорителем. Например, на данный момент подтверждена возможность работы ST55 при напряжении 250 В [34]. Разбиение модельного ряда по мощностям для БИИ с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры в целом напоминает описанное ранее для БИИ с отражателем. Так разрядные и мощностные параметры моделей XIAD и ST55 укладываются в одну группу с источниками eH1000 и N№1000, ST2000 - в одну группу с Магк-11+ и eH2000, а ST3000 близок к еН3000. Однако из-за большей тепловой нагрузки на анод системы питания источников Saintech оснащаются внутренней защитой, ограничивающей допустимую мощность при работе на высоких токах разряда [132].
1.3.3. Сравнение особенностей эксплуатации бессеточных ионных источников с
анодным и с плавающим потенциалом задней стенки разрядной камеры
С точки зрения зависимостей разрядных параметров БИИ с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры от расхода аналогичны БИИ с отражателем - при фиксированном токе разряда напряжение обратно пропорционально расходу газа. При этом расход газа и давление в вакуумной камере действительно в среднем получается ниже, чем для БИИ с отражателем, однако разница в значениях непостоянна и, по всей видимости, зависит от целого
ряда факторов. Прямое сравнение при одном и том же токе разряда и одинаковой скорости откачки проводилось для БИИ Mark II+, выполненного по схеме с отражателем, и для двух БИИ производства Saintech/Telemark (ST55 и ST3000) [34]. Питание разряда в ходе экспериментов осуществлялось источником производства Kaufman & Robinson Inc. В результате было получено, что ST55 характеризовался меньшими давлениями в камере, чем Mark II+, только при потенциалах анода выше 190 В (Рис. 1.19). Разница давлений постепенно нарастала, достигая приблизительно сорока процентов для потенциала анода 250 В. В то же время для ST3000 давления были ниже во всём исследуемом диапазоне характеристик, однако при наибольших значениях потенциала разница с Mark-II+ была минимальной. При этом само по себе сравнение трёх данных источников не вполне корректно из-за существенных различий в размерах разрядных камер и неясного соотношения величин индукции магнитного поля, значения которой не приведены ни для одного БИИ Saintech/Telemark. 250 230 210
m 190
л
| ПО
га
S 150
а
5 130
ё но
90 70 50
0 2 4 б 8 10 12 14 16 18
-3
Давление в камере, 10 Па
Рис. 1.19. Зависимости потенциала анода от давления в камере для различных моделей БИИ [34]
Анализ параметров работы БИИ с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры в целом сильно осложняется недостатком и неполнотой данных. Например, среди ожидаемых недостатков данной конструктивной схемы выделяют пониженные по сравнению с традиционными БИИ значения плотности ионного тока в пучке [18]. Причиной этого являются низкие значения расхода рабочего газа через БИИ, что должно приводить к сниженной концентрации нейтральных частиц в разрядной камере и меньшей частоте ионизации. В некоторых публикациях это предположение подтверждается и достигаемые плотности тока для ST55 не превышают десятков микроампер на сантиметр квадратный, что примерно на порядок ниже аналогичных величин для БИИ с отражателем [121, 134]. Но расстояние, на котором получена данная величина, при этом не приводится. В других случаях для Mark II+ и ST55 получают примерно одинаковые значения плотности ионного тока при одном и том же расстоянии от среза источника и близких значениях напряжения [95, 96, 136, 137]. Однако при этом не представляется возможным сравнение токов разряда, главным образом определяющих величину ионного тока, так как для БИИ Saintech/Telemark не опубликованы данные о зависимости разрядного тока от иных рабочих параметров. Помимо этого, крайне редко указывается скорость откачки вакуумной камеры, которая, как было показано ранее, может оказывать существенное влияние на работу ионного источника.
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Источники широких пучков ионов газов на основе тлеющего разряда для технологических применений2013 год, кандидат наук Емлин, Даниил Рафаилович
Кинетические процессы в поперечных наносекундных электрических разрядах с полым катодом2012 год, доктор физико-математических наук Иминов, Кади Османович
Генерирование импульсных пучков большого сечения в электронных источниках с сетчатым плазменным эмиттером1984 год, кандидат физико-математических наук Коваль, Николай Николаевич
Экспериментальное исследование взаимодействия плазмы с керамиками2009 год, кандидат физико-математических наук Абашкин, Владимир Викторович
Источник широких электронных пучков на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом для азотирования сталей и сплавов2013 год, кандидат технических наук Меньшаков, Андрей Игоревич
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Манегин Денис Сергеевич, 2025 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Форрестер А.Т. Интенсивные ионные пучки / Пер. с англ.; под ред. Семашко Н.Н. М.: Мир, 1991. 358 с.
2. Гришин С.Д., Лесков Л.В., Козлов Н.П. Плазменные ускорители. М.: Машиностроение, 1983. 213 с.
3. W. Ensinger. Ion sources for ion beam assisted thin-film deposition // Review of Scientific Instruments. 1992. Vol. 63, No. 11. Pp. 5217-5233. DOI: 10.1063/1.1143432.
4. Гришин С.Д., Лесков Л.А. Электрические ракетные двигатели космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1989. 216 с.
5. D.M. Goebel, I. Katz. Fundamentals of Electric Propulsion: Ion and Hall Thrusters. Hoboken: John Wiley and Sons, 2008. 526 p.
6. Process Benefits of Wide Area, Low Energy End-Hall Ion Source for Surface Pre- Cleaning and Functional Treatment of Polymeric Substrate Materials / J.M. Lackner [et al.] // SVC. 52-nd Annual Technical Conference Proceedings. Santa Clara, CA. 2009. Pp. 18-24.
7. H.R. Kaufman, J.M.E. Harper. Ion doses for low-energy ion-assist applications // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2004. Vol. 22, No. 1. Pp. 221-224. DOI: 10.1116/1.1633565.
8. Low-energy high-flux reactive ion assisted deposition of oxide optical coatings: performance, durability, stability and scalability / W. T. Pawlewicz [et al.] // Proceedings of SPIE. Vol. 2262. Optical Thin Films IV: New Developments. San Diego, CA. 1994. Pp. 2-13. DOI: 10.1117/12.185776.
9. M. Gilo, R. Dahan, N. I. Croitoru. Transparent indium tin oxide films prepared by ion-assisted deposition with a single-layer overcoat // Optical Engineering. 1999. Vol 38, No. 6. Pp. 953-957. DOI: 10.1117/1.602135.
10. Mechanical and Optical Properties of the Films of Tantalum Oxide Deposited by Ion-Assisted Deposition / P.J. Martin [et al.] // Materials Research
Society Symposium Proceedings. Vol. 308. Symposium M1. Thin Films: Stresses and Mechanical Properties IV. San Francisco, California. 1993. Pp. 583-588. DOI: 10.1557/PROC-308-583.
11. Y.-J. Park, Y.-J. Baik. Synthesis of Cubic Boron Nitride Thin Films by Low-Energy Ion Beam Assisted Deposition by Applying Substrate Bias // Metals and Materials. 1999. Vol. 5, No. 4. Pp. 381-387. DOI: 10.1007/BF03187762.
12. Tuning in-plane and out-of-plane exchange biases in Ni80Fe20/Cr-oxide bilayers / K.-W. Lin [et al.] // Journal of Applied Physics. Vol. 104, No. 12. 2008. 6 p. DOI: 10.1063/1.3054170.
13. K.-W. Lin, J. -Y. Guo. Correlating exchange bias with magnetic anisotropy in ion-beam bombarded NiFe/Mn-oxide bilayers // Journal of Applied Physics. 2008. Vol. 104, No. 12. 5 p. DOI: 10.1063/1.3040719.
14. Biased Target Ion Beam Deposition of Spin-valves / H.N.G. Wadley [et al.] // Proceedings of the Non-Volatile Memory Technology Symposium. San Diego. 2003. Pp. 1-12.
15. V.V. Zhurin, H.R. Kaufman, J.R. Kahn, T.L. Hylton. Biased target deposition // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2000. Vol. 18, No. 1. Pp. 37-41. DOI: 10.1116/1.582155.
16. P. Ashtijoo. Fabrication and Characterization of Adherent Diamond-Like Carbon Based Thin Films on Polyethylene Terephthalate by End Hall Ion Beam Deposition: thesis... Master of Science. Saskatoon. 2016. 101 p.
17. Голосов Д.А., Eungsun B., Завадский С.М. Совместное функционирования магнетронной распылительной системы и ионного источника на основе торцевого холловского ускорителя // Журнал технической физики. 2014. Т. 84, №9. С. 66-73.
18. V.V. Zhurin. Industrial Ion Sources: Broadbeam Gridless Ion Source Technology. Weinheim: Wiley-VCH, 2011. 326 p. DOI: 10.1002/9783527635726.
19. H.R. Kaufman, J.M.E. Harper. Ion-assist applications of broad-beam ion sources // Proceedings of SPIE. Vol. 5527. Advances in Thin Film Coatings for Optical Applications. Denver, Colorado. 2004. Pp. 50-68. DOI: 10.1117/12.559785.
20. H.R. Kaufman. Broadbeam ion sources // Review of Scientific Instruments. 1990. Vol. 61, No. 1. Pp. 230-235. DOI: 10.1063/1.1141883.
21. Controlled etching and regrowth of tunnel oxide for antenna-coupled metal-oxide-metal diodes / B. Tiwari [et al.] // Journal of Vacuum Science & Technology B. 2009. Vol. 27, No. 5. Pp. 2153-2160. DOI: 10.1116/1.3204979.
22. B.A. Banks, S.K. Rutledge, P.E. Paulsen, T.J. Steuber. Simulation of the Low Earth Orbital Atomic Oxygen Interaction with Materials by Means of an Oxygen Ion Beam // 18-th Annual Symposium on Applied Vacuum Science and Technology. Clearwater Beach, Florida. 1989. 32 p.
23. Preliminary Characterization of a Low Power End-Hall thruster / A.D. Gallimore [et al.] // 30-th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference. Indianapolis, IN. 1994. 10 p.
24. End-Hall Thruster. URL: https ://pepl. engin. umich. edu/proj ect/end-hall-thruster/ (дата обращения 02.06.2025).
25. AIS-EHT1 Micro End Hall Thruster. URL: https://appliedionsystems.com/portfolio/ais-eht1-micro-end-hall-thruster/ (дата обращения 02.06.2025).
26. M. Bretti. AIS-EHT1 Micro End-Hall Thruster Full System Ignition Test 3 - 04/03/2021. Testing Report and Summary AIS-TR-030. New York, Applied Ion Systems. 2022. 10 p.
27. C.K. Hwangbo, S.K. Song, D.Y. Park. Fabrication and Operational Characteristics of a Gridless Ion Source and Preparation of SiO2 Thin Films // Proceedings Optical Interference Coatings 1992. Tucson, Arizona. 1992. 3 p. DOI: 10.1364/OIC.1992.OThA3.
28. Ion Source Thin Film Parts. URL: https://intlvac.com/Ion-Source-Thin-Film-Parts (дата обращения 02.06.2025).
29. Исследование ионных пучков бессеточных ионных источников с плавающим и с анодным потенциалом задней стенки разрядной камеры / Манегин Д.С. [и др.] // Радиотехника. 2024. Т. 88, № 4. С. 158-167. DOI: 10.18127/j00338486-202404-16.
30. Ion-Beam Neutralization. Technical Note KRI-02. Fort Collins, Kaufman & Robinson Inc. 2003. 2 p.
31. Достанко А.П., Голосов Д.А. Нейтрализация ионного пучка торцевого холловского ускорителя плазменным источником электронов на основе разряда в скрещенных E х H полях // Журнал технической физики. 2009. Т. 79, № 10. С. 59-64.
32. Golosov D.A., Eungsun B., Zavadski S.M. Joint Functioning of a Magnetron Sputtering System and an End-Hall Ion Source // Technical Physics. 2014. Vol. 59, No. 9. Pp. 1326-1333. DOI: 10.1134/S1063784214090096.
33. E. Brachmann, S. Menzel, S. Oswald, A. Winkler. Material-related effects during ion beam treatment by an end-Hall ion source // Vacuum. 2016. Vol. 124. Pp. 65-71. DOI: 10.1016/j.vacuum.2015.10.029.
34. R.R. Willey, K. Fortenberry, C. Green. Comparison of the Behavior of Three Different Ion/Plasma Sources for Optical Coating Processes Using A Direct Current Power Supply // SVC. 64-th Annual Technical Conference Proceedings. 2021. 4 p. DOI: 10.14332/svc21 .proc.0041.
35. V.V. Zhurin. Hall-Current Ion Source for Ion Beams of Low and High Energy for Technological Applications // United States Patent No. US 7,312,579 B2. Colorado Advanced Technology LLC, Fort Collins, CO (US). Appl. No. 11/405,719, filed 18.04.2006. Date of patent 25.12.2007.
36. E.V. Klyuev, V. V. Zhurin. Hall-Current Ion Source with Improved Ion Beam Energy Distribution // Patent Application Publication No. US 2012/0025710 A1. Appl. No. 12/804,763, filed 29.07.2010. Published 02.02.2021.
37. H.R. Kaufman. Modular Gridless Ion Source // United States Patent No. US 6,608,431 B1. Kaufman & Robinson Inc., Fort Collins, CO (US). Appl. No. 10/154,753, filed 24.05.2002. Date of patent 19.08.2003.
38. Mark I+ Source Assy Drawings. Fort Collins, Intlvac Thin Film Corporation. 2007. 3 p.
39. D.M. Burtner, S.A. Townsend, D.E. Siegfried, V.V. Zhurin. Fluid-Cooled Ion Source // United States Patent No. US 7,342,236 B2. Veeco Instruments Inc.,
Woodbury, NY (US). Appl. No. 11/061,254, filed 18.02.2005. Date of patent 11.03.2008.
40. H.R. Kaufman, J.R. Kahn, R.E. Nethery. End-hall ion source with enhanced radiation cooling // International Publication Number WO 2015/047446 A1. Kaufman & Robinson Inc., Fort Collins, CO (US). Appl. No. PCT/US2014/000171, filed 29.07.2014. Published 02.04.2015.
41. H.R. Kaufman, R.S. Robinson. End-Hall Ion Source // United States Patent No. 4,862,032. Appl. No. 920,798, filed 20.10.1986. Date of patent 29.08.1989.
42. Mark I Assembly Drawings. Fort Collins, Intlvac Thin Film Corporation. 2018. 3 p.
43. Mark II Assembly Drawings. Fort Collins, Intlvac Thin Film Corporation. 2018. 3 p.
44. Ионный источник на основе торцевого холловского ускорителя для предварительной «мягкой» очистки подложек / Голосов Д.А. [и др.] // Материалы IV Международной научной конференции «Проблемы взаимодействия излучения с веществом»: в 2 частях. Ч. 2. Гомель. 2016. С. 35-39.
45. Торцевой холловский бессеточный ускоритель модели «Стрелок». URL: https://izovac.by/product/strelok/ (дата обращения 02.06.2025).
46. Фролов М.В. Влияние магнитного поля на работу ионного источника типа End-Hall // Двадцать четвёртая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых учёных (ВНКСФ-24): материалы конференции. Томск. 2018. С. 203.
47. Томаль В.С., Касинский Н.К., Иванов И.А. Низкоэнергетический источник для ионного ассистирования // Материалы. Технологии. Инструменты. 2013. Т. 18, №1. С. 67-69.
48. Александров Е.А. Исследование характеристик ионного источника типа End-Hall. Влияние катода на газовый разряд // Двадцать четвёртая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых учёных (ВНКСФ-24): материалы конференции. Томск. 2018. С. 159.
49. H.R. Kaufman, J.R. Kahn, R.E. Nethery. Modular Linear Ion Source // SVC. 47-th Annual Technical Conference Proceedings. Dallas, Texas. 2004. 7 p.
50. Handbook of Vacuum Science and Technology / Edited by D.M. Hoffman, B. Singh, J.H. Thomas III. Amsterdam: Elsevier, 1998. 835 p. DOI: 10.1016/B978-0-12-352065-4.X5040-8.
51. Thin Films for Optical Systems / Edited by F.R. Flory. New York: Marcel Dekker Inc., 1995. 608 p.
52. 50-cm Linear Gridless Source / C.A.Wykoff [et al.] // 8-th Annual International Conference on Vacuum Web Coating. LasVegas, Nevada. 1994. Pp. 81-88.
53. Liu Weiji. Strip-shaped Hall-effect Ion Source // Patent No. WO 2020/062656 A1. Zhongshan IBD Technology Co., Zhongshan (CN). Appl. No. PCT/CN2018/123204, filed 24.12.2018. Published 02.02.2021.
54. Gridless End-Hall eH Sources. URL: https://ionsources.com/product-line/gridless-end-hall-eh-sources/ (дата обращения 02.06.2025).
55. Lineare Modulare End-Hall Ionenquellen. URL: https://www.beamtec.de/lineare-modulare-end-hall-ionenquellen/ (дата обращения 02.06.2025).
56. C. K. Hwangbo, H. J. Cho. Ion Assisted Deposition of TiO2 Thin Films by Kaufman and Gridless Ion Sources // The Review of Laser Engineering. 1996. Vol. 24, No. 1. Pp. 103-109. DOI: 10.2184/lsj.24.103.
57. M. L. Fulton. Application of ion-assisted deposition using a gridless end-HaIl ion source for volume manufacturing of thin film optical filters // Proceedings of SPIE. Vol. 2253. Optical Interference Coatings. Grenoble. 1994. Pp. 374-393. DOI: 10.1117/12.192111.
58. M. Gilo, N. Croitoru. Properties of TiO2 films prepared by ion-assisted deposition using a gridless end-Hall ion source // Thin Solid Films. 1996. Vol. 283, No. 1-2. Pp. 84-89. DOI: 10.1016/0040-6090(95)08500-9.
59. R. Willey. Capabilities and Limitations of Various Gridless Ion Sources // Proceedings Optical Interference Coatings 1995. Tucson, Arizona. 1995. 2 p. DOI: 10.1364/OIC.1995.TuA2.
60. S. Scaglione, R.M. Montereali, V. Mussi, E. Nichelatti. F-colour centers and lithium nano-clusters in ion-beam assisted LiF thin films // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials. 2005. Vol. 7, No. 1. Pp. 207-213.
61. M. Kennedy, D. Ristau, H.S Niederwald. Ion beam-assisted deposition of MgF2 and YbF3 films // Thin Solid Films. 1998. Vol. 333, No. 1-2. Pp. 191-195. DOI: 10.1016/S0040-6090(98)00847-5.
62. Ability of a gridless ion source to functionalize polypropylene surfaces by low-energy (60-100 eV) nitrogen ion bombardment. Effects of ageing in air and in water / L. Köhler [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2001. Vol. 185, No. 1. Pp. 267-275. DOI: 10.1016/S0168-583X(01)00971-5.
63. Tokarev A.S., Lapshina O.A., Kozyrev A.A. Influence of ion cleaning of front facet of 9xx nm InGaAs/AlGaAs/GaAs diode lasers on their maximal output power // Semiconductors. 2023. Vol. 57, No. 1. Pp. 54-57. DOI: 10.21883/SC.2023.01.55621.3952.
64. D.-J. Jan, C.-F. Ai, C.-C. Lee. Deposition of nitrogen-containing diamond-like carbon films on acrylic substrates by an ion beam process // Vacuum. 2004. Vol. 74, No. 3-4. Pp. 531-538. DOI: 10.1016/j.vacuum.2004.01.024.
65. Y.Q. Pan, Y. Yin. Diamond-like carbon films with End-Hall ion source enchanced chemical vapor deposition // Diamond & Related Materials. 2007. Vol. 16, No. 2. Pp. 220-224.
66. Y. Tang, Y.S. Li, Q. Yang, A. Hirose. Characterization of hydrogenated amorphous carbon thin films by end-Hall ion beam deposition // Applied Surface Science. 2011. Vol 257, No. 10. Pp. 4699-4705. DOI: 10.1016/j.apsusc.2010.12.129.
67. E. M. Acosta, O. El-Atwani. Investigation of the performance of different types of zirconium microstructures under extreme irradiation conditions // The Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF) Symposium. West Lafayette, Indiana. 2014. 6 p.
68. J.-C. Hsu, P.W. Wang, H.-L. Chen. MgF2 Film Deposited by IAD with end-Hall Ion Source Using SF6 as Working Gas // Key Engineering Materials. 2008. Vol. 364-366. Pp. 762-767. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.364-366.762.
69. AlF3 film deposited by IAD with end-Hall ion source using SF6 as working gas / H.-L. Chen [et al.] // 2009. Applied Surface Science. Vol. 256, No. 4. Pp. 12321235. DOI: 10.1016/j.apsusc.2009.05.138.
70. C.-C. Lee, D.-J. Jan. Optical properties and deposition rate of sputtered Ta2O5 films deposited by ion-beam oxidation // Thin Solid Films. 2005. Vol. 483, No. 1-2. Pp. 130-135. DOI: 10.1016/j.tsf.2004.12.050.
71. C.-C. Lee, D.-J. Jan. DC magnetron sputtering of Si to form SiO2 in low-energy ion beam // Vacuum. 2006. Vol. 80, No. 7. Pp. 693-697. DOI: 10.1016/j.vacuum.2005.11.026.
72. The influence of ion energy on the nitriding behaviour of austenitic stainless steel. / S. Leigh [et al.] // Surface and Coatings Technology. 1996. Vol. 85, No. 1-2. Pp. 37-43. DOI: 10.1016/0257-8972(96)02876-9.
73. Электрофизические процессы и оборудование в технологии микро-и наноэлектроники: монография / Достанко А.П. [и др.] / Под ред. Достанко А.П., Русецкого А.М. Минск: Бестпринт, 2011. 216 с.
74. H.R. Kaufman, J.R. Kahn, R.S. Robinson, V.V. Zhurin. Hall-current Ion Source // United States Patent No. US 6,750,600 B2. Kaufman & Robinson Inc., Fort Collins, CO (US). Appl. No. 09/848,644, filed 03.05.2001. Date of patent 15.06.2004.
75. Gridless Ion & Plasma Sources. Fort Collins, Kaufman & Robinson Inc. 2007. 4 p.
76. J.R. Kahn, H.R. Kaufman, R.E. Nethery. Low-Energy End-Hall Ion Source Characterization at Millitorr Pressures // SVC. 48-th Annual Technical Conference Proceedings. Denver, Colorado. 2005. Pp. 445-451.
77. R.R. Willey. Behavior of Three Types of Plasma Sources for Optical Coating. SVC. 54-th Annual Technical Conference Proceedings. Chicago, IL. 2011. 6 p.
78. D. A. Baldwin, B. Ciorneiu, H. R. Kaufman. Pulsed Operation of Hall-Current Ion Sources // United States Patent No. US 6,870,164 B1. Kaufman & Robinson Inc., Fort Collins, CO (US); Veeco Instruments Inc., Plainview, NY (US). Appl. No. 09/689,476, filed 12.10.2000. Date of patent 22.03.2005.
79. J.D. Deakins, D.J. Hansen, L.J. Mahoney, T. Erguder, D.M. Burtner. Adaptive Controller for Ion Source // United States Patent No. US 7,853,364 B2. Veeco Instruments Inc., Plainview, NY (US). Appl. No. 11/947,720, filed 29.11.2007. Date of patent 14.12.2010.
80. V. Marushka. Contrôle des propriétés des couches optiques par bombardement ionique: mémoire... maîtrise. Montréal. 2014. 118 p.
81. Захаров С.А. Исследование электрического спектра ионного пучка источника типа End-hall // Двадцать третья Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых учёных (ВНКСФ-23): материалы конференции. Екатеринбург. 2017. С. 183-184.
82. Пивоварчик С.С. Измерение параметров пучков заряженных частиц в ионно-плазменных системах с использованием метода измерения тормозных характеристик // Электронные системы и технологии: сборник материалов 57-й научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов БГУИР. Минск. 2021. С. 292-295.
83. H.R. Kaufman, R.S. Robinson, R.I. Seddon. End-Hall ion source // Journal of Vacuum Science & Technology A. 1987. Vol. 5, No. 4. P. 2081-2084.
84. Шандарович Б.М., Занько А.И. Источник для ионно-ассистированого осаждения оптических покрытий // Физика конденсированного состояния: материалы XXVI международной научно-практической конференции аспирантов, магистров и студентов. Гродно. 2018. С.198-200.
85. V. Marushka, O. Zabeida, L. Martinu. Distribution of ion current density on a rotating spherical cap substrate during ion assisted deposition // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2014. Vol. 32, No. 6. 8 p. DOI: 10.1116/1.4900541.
86. End-Hall Processing with a Nonplanetary Rotating Stage. Technical Report TR-01. Fort Collins, Kaufman & Robinson Inc. 2010. 8 p.
87. J.R. Kahn, H.R. Kaufman. Low-Energy Ion-Beam Etching // SVC. 49-th Annual Technical Conference Proceedings. Washington, DC. 2006. 4 p.
88. EH200 Ion Source Manual. Filament Cathode Version. Fort Collins, Kaufman & Robinson Inc. 2005. 78 p
89. EH400 Ion Source Manual. Filament Cathode Version. Fort Collins, Kaufman & Robinson Inc. 2003. 86 p.
90. EH2000 Ion Source Manual. HCES Version. Fort Collins, Kaufman & Robinson Inc. 2003. 88 p.
91. EH3000 Ion Source Manual. Hollow Cathode Version. Fort Collins, Kaufman & Robinson Inc. 2013. 83 p.
92. Gridless End-Hall Ion Sources. URL: https://www.veeco.com/technologies-and-products/gridless-end-hall-ion-sources/ (дата обращения 02.06.2025).
93. M. L. Fulton. Developments in Energetic Processes for Optical Coating Applications // Proceedings of SPIE. Vol. 5527. Advances in Thin Film Coatings for Optical Application. Denver, Colorado. 2004. Pp. 69-78. DOI: 10.1117/12.555418.
94. M.L. Fulton and R. Cabrera. Ion-Assisted Deposition using a High-Output End-Hall Ion Source. // Proceedings Optical Interference Coatings 1998. Tucson, Arizona. 1998. Pp. 12-14.
95. L. Mahoney, T. Alexander, D. Siegfried. Characterization and Performance of Multiple Gridless Ion Sources for Wide-area Ion Beam Assisted Processes Applications // SVC. 50-th Annual Technical Conference Proceedings. Louisville, KY. 2007. Pp. 239-245.
96. H. Niederwald, L. Mahoney. Next Generation End Hall Ion Source in the Optical Thin Film Production Process // Proceedings of SPIE. Vol. 7101. Advances in Optical Thin Films III. 2008. 10 p. DOI: 10.1117/12.797596.
97. L. Mahoney, D. Burtner, D. Siegfried. A New End-Hall Ion Source with Improved Performance // SVC. 49-th Annual Technical Conference Proceedings. Washington, DC. 2006. Pp. 706-711.
98. S. Scaglione, F. Sarto, A. Rizzo, M. Alvisi. Dependence of the HfO2 thin film structure on the momentum transfer in ion beam assisted deposition // Proceedings of SPIE. Vol. 3578. Laser-Induced Damage in Optical Materials: 1998. Boulder, CO. 1999. Pp. 154-161. DOI: 10.1117/12.344450.
99. lAD of oxide coatings at low temperature: a comparison of processes based on different ion sources / H.S. Niederwald [et al.] // Proceedings of SPIE. Vol. 3133. Optical Thin Films V: New Developments. San Diego, CA. 1997. Pp. 205-213. DOI: 10.1117/12.290194.
100. J.Y. Robic, H. Leplan, Y. Pauleau, B. Rafin. Residual stress in silicon dioxide thin films produced by ion-assisted deposition // Thin Solid Films. 1996. Vol. 290-291. Pp 34-39. DOI: 10.1016/S0040-6090(96)09174-2.
101. H. Fabricious, S.E. Schmitt. Ion assisted deposition of oxide-materials // DOPS-NYT. The quarterly journal of the Danish Optical Society. 4-1996. Pp. 33-39.
102. H. Fabricius. Improving the ion current density distribution from a gridless ion source by optimising the orientation // Proceedings of SPIE. Vol 3738. Advances in Optical Interference Coatings. Berlin. 1999. Pp. 85-96. DOI: 10.1117/12.360068.
103. Component. URL: http://eng.vacuum-coater.com/wp/7page id=4507 (дата обращения 02.06.2025).
104. Ion Source. URL: https://www.optorun.co.jp/en/products/ion/ois gl.html (дата обращения 02.06.2025).
105. XNY Vacuum. URL: http://www.cdxnyzk.com/product/42/ (дата обращения 02.06.2025).
106. Ion Beam Source (End-Hall type). URL: http://www.univac.co.kr/eng/sub02/07 01.php (дата обращения 02.06.2025).
107. Influence of Deposition method on Refractive Index of SiO2 and TiO2 Thin Films for Anti-reflective Multilayers / M.-K. Song [et al.] // Journal of the Korean Ceramic Society. 2008. Vol. 45, No. 9. Pp. 524-530.
108. Плазменные технологии. URL: https://science.bsuir.by/ru/plazmennye-tekhnologii (дата обращения 02.06.2025).
109. Палмера Д., Мигель А., Диас Л., Роселина А. Торцевой холловский источник ионов для ассистирования осаждения // Радиотехника и электроника: материалы 54-й научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов. Минск. 2018 г. С. 164.
110. Повышение стабильности спектральной границы пропускания УФ-фильтра при нанесении плёнок оксида гафния с использованием ионного ассистирования / Гайнутдинов И.С. [и др.] // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. 2019. №1. с. 5-9.
111. Палмера М., Шандарович Б.М., Котов Д.А. Моделирование магнитной системы торцевого холловского источника ионов // Молодёжь в науке - 2018: сборник материалов Международной конференции молодых учёных. 2019. С. 423-427.
112. Крыцин И.И. Модернизация системы зондовой диагностики для измерения параметров ионного источника типа End-Hall // Материалы 56-й Международной научной студенческой конференции. Новосибирск. 2018. С. 49.
113. Казанцев Ф.П. Исследование эмиссионных характеристик катода для ионного источника типа End-Hall // Двадцать четвёртая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых учёных (ВНКСФ-24): материалы конференции. Томск. 2018. С. 173-174.
114. Ионные источники. URL: http : //belro svac.by/ion/ (дата обращения 02.06.2025).
115. Сморгонский завод оптического станкостроения. URL: https://szos.by/ (дата обращения 02.06.2025).
116. Ion Source AIDA-V. Operation Manual. Minsk, Republic of Belarus Republican Production Subsidiary Unitary Company "VTLSZOS". 2008. 19 p.
117. Ионно-лучевое устройство - EPOS-END-HALL. URL: https://epos-nsk.ru/ionno-plazmennye-istochniki/ionno-luchevoe-ustroístvo-epos-end-hall/ (дата обращения 02.06.2025).
118. Influence of Ion-Assisted Deposition on Laser-Induced Damage Threshold and Microstructure of Optical Coatings / G. Abromavicius [et al.] //
Proceedings of SPIE. Vol. 5991. Laser-Induced Damage in Optical Materials: 2005. Boulder, CO. 2006. 7 p. DOI: 10.1117/12.638709.
119. Fabrication of Superconducting Mo/Cu Bilayers Using Ion-Beam-Assisted e-Beam Evaporation / F.T. Jaeckel [et al.] // Journal of Low Temperature Physics. 2016. Vol. 184. Pp. 647-653. DOI: 10.1007/s10909-016-1563-3.
120. Свирин В.Т., Стогний А.И. Низкоэнергетический ионный источник // Патент № BY 2013 Республика Беларусь. Свирин В.Т. Заявка № 201; заявлено 23.03.1993. Опубликовано 30.12.1997.
121. W.G. Sainty. Deposition of Stable Thin Film Materials Commonly Used in the Infrared by Low-pressure Ion Assisted Deposition // Proceedings. Optical Interference Coatings 2013. Whistler, Canada. 2013. 3 p. DOI: 10.1364/OIC.2013.PTE.2.
122. Сунь Сюй. Холловский ионный источник с водоохлаждаемым анодом // Патент № CN 219066750 U. Beijing Shichuang Jingyi Technology Co., Пекин (КНР). Заявка № 202223512234.3; заявлено 28.12.2022. Опубликовано 23.05.2023.
123. W.G. Sainty. Ion Source // United States Patent No. US 6,645,301 B2. Saintech Pty Limited, New South Wales, Australia. Appl. No. 09/925,187, filed 09.08.2001. Date of patent 11.11.2003.
124. W. G. Sainty. Ion Source // United States Patent No. US 6,849,854 B2. Saintech Pty Limited, Sydney, Australia. Appl. No. 10/706,814, filed 13.11.2003. Date of patent 01.02.2005.
125. Model 750, 1250, 2000, & 3000 Ion Beam Systems. Instruction Manual. Battle Ground, Telemark. 2021. 130 p.
126. Development of Advanced Polymeric Reflector for CSP Applications. Final Report DE-FC36-08GO18036. / K. Boyle [et al.] //Sanlucar la Mayor, Abengoa Solar Inc. 2013. 53 p.
127. Ion Beam Source Drawings. Battle Ground, Telemark. 2021. 21 p.
128. Ion Beam Products. URL: https://saintech.com/ion-beam-products/ (дата обращения 02.06.2025).
129. H. Niederwald, H. Ehlers, S. Günster, D. Ristau. Physical vapor deposition of fluoride coatings using a pulsed ion source // Proceedings Optical Interference Coatings 2004. Tucson, Arizona. 2004. 3 p.
130. Ion Sources. URL: https://telemark.com/ion-beam-sources/ion-sources/#features (дата обращения 02.06.2025).
131. Ion Beam Systems. Battle Ground, Telemark. 2023. 4 p.
132. XIAD, ST-55, ST-3000 Saintech Ion Beam Systems. Operation Manual. Battle Ground, Telemark. 2013. 37 p.
133. T. Ryynänen, M. Toivanen, S. Narkilahti, J. Lekkala. Titanium Nitride Microelectrodes Deposited by Ion Beam Assisted E-beam Evaporation // Frontiers in Neuroscience Conference Abstract: MEA Meeting 2016 | 10-th International Meeting on Substrate-Integrated Electrode Arrays. Reutlingen, Germany. 2016. 1 p. DOI: 10.3389/conf.fnins.2016.93.00123.
134. Ion Beam Assisted E-Beam Deposited TiN Microelectrodes - Applied to Neuronal Cell Culture Medium Evaluation / T. Ryynänen [et al.] // Frontiers in Neuroscience. 2018. Vol. 12. 13 p.
135. T. Ryynänen. Alternative Electrode Materials for Prototyping Cell Model-Specific Microelectrode Arrays: dissertation ... PhD. Tampere. 2019. 158 p.
136. Influence of ion-to-atom ratio on the microstructure of evaporated molybdenum thin films grown using low energy argon ions / P.K. Yadav [et al.] // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2014. Vol. 32, No. 2. 7 p. DOI: 10.1116/1.4862141.
137. D. Gardner, W. Sainty. Characterization of a High Output Gridless Ion Source // SVC. 48-th Annual Technical Conference Proceedings. Denver, Colorado. 2005. Pp. 95-99.
138. N. Beermann. Analyse der Emissionscharakteristiken von Ionenquellen für hochwertige optische Beschichtungsprozesse: dissertation ... Doktor der Naturwissenschaften. 2009. Hannover. 152 p.
139. W.G. Sainty, W.V. Waller. Ion Source Control System // International Publication Number WO 2005/045874 A1. Saintech Pty Limited, Gladesville, Australia. Appl. No. PCT/AU2004/001082, filed 13.08.2004. Published 19.05.2005.
140. Бабаянц Г.И., Жупанов В.Г., Клюев Е.В. Расчёт и изготовление лазерных зеркал с высокой лучевой стойкостью // Труды научно технического семинара «Электровакуумная техника и технология» (1999-2002 г.). Т. 2. С. 61-64.
141. R.R. Willey, R. Shakoury, W.G. Sainty, K. Patel. Comparison of Three Different Ion Sources and the Effects of Additional Neutralizer Current // SVC. 60-th Annual Technical Conference Proceedings. Providence, Rhode Island. 2017. 5 p. DOI: 10.14332/SVC17.PROC.42627.
142. I.V. Svadkovski, A. P. Dostanko. Ion sources for ion beam assisted thin film deposition // Materials Research Society Symposium Proceedings. Vol. 396. Symposium A. Ion Solid Interactions for Materials Modification and Processing. Boston, Massachusetts. 1996. Pp. 635-640. DOI: 10.1557/PROC-396-635.
143. V.V. Zhurin. High-Efficient Ion Source with Improved Magnetic Field // United States Patent Application Publication No. US 2005/0237000 A1. Appl. No. 11/111,019, filed 21.04.2005. Published 27.10.2005.
144. Characteristics of end Hall ion source with magnetron hollow cathode discharge / D. Tang [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2007. Vol 257, No. 1-2. Pp. 796-800. DOI: 10.1016/j.nimb.2007.01.089.
145. Технический проект опытно-конструкторской работы «Разработка бессеточных источников ионов для воздействия на материалы в условиях высокого вакуума». Пояснительная записка. БИГЕ.443124.006ПЗ. НОЦ «Ионно-плазменные технологии» МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2022. 339 с.
146. Козлов О.В. Электрический зонд в плазме. М.: Атомиздат, 1969.
291 с.
147. R.A. Baragiola, E.V. Alonso, J. Ferron, A. Oliva-Florio. Ion Induced Electron Emission from Clean Metals // Surface Science. 1979. Vol. 90, No. 2. Pp. 240-255. DOI: 10.1016/0039-6028(79)90341-8.
148. Райзер Ю.П. Физика газового разряда: Учеб. руководство. М.: Наука, 1992. 536 с.
149. Фоменко В.С. Эмиссионные свойства материалов: Справочник. Киев: Наукова думка, 1981. 339 с.
150. Исследование спектральных характеристик малогабаритного магнито-плазменного компрессора атмосферного давления / Чебыкин Е.О. [и др.] // Физика низкотемпературной плазмы (ФНТП2023): сборник тезисов Всероссийской (с международным участием) конференции. Казань. 2023. С. 291-292.
151. Исследование спектральных характеристик абляционного импульсного плазменного микродвигателя / Подлосинская А.П. [и др.] // Физика низкотемпературной плазмы (ФНТП2023): сборник тезисов Всероссийской (с международным участием) конференции. Казань. 2023. С. 328-329.
152. NIST Atomic Spectra Database Lines Form. URL: https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines form.html (дата обращения 02.06.2025)
153. Шилов С.О., Воробьёв Е.В., Плотникова О.П., Ивахненко С.Г. Влияние глубины ускорительного канала на энергетический спектр ионов в пучке двигателя с анодным слоем при работе на криптоне, ксеноне и их смеси // XLVI Академические чтения по космонавтике, посвящённые памяти академика С.П. Королёва и других выдающихся отечественных учёных - пионеров освоения космического пространства. Сборник тезисов. Москва. 2022. С. 310-313.
154. G.F. Karabadzhak, A.V. Semenkin, S.O. Tverdokhlebov. Semi-empirical method for evaluation of a xenon operating Hall thruster erosion rate through analysis of its emission spectra // Proceedings 3-rd International Conference on Spacecraft Propulsion. Cannes, France. 2000. Pp. 909-912.
155. G.F. Karabadzhak, A.V. Semenkin, S.O. Tverdokhlebov. Evaluation of a Xenon Operating Hall Thruster Body Erosion Rate Through Analysis of its Optical
Spectra // 37-th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit. Salt Lake City, UT. 2001. 7 p. DOI: 10.2514/6.2001-3889.
156. Воробьев Е.В. Метод испытаний электроракетных двигателей для ускоренного определения профиля и скорости эрозии поверхности их элементов: Дис. ... канд. техн. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2020. 172 с.
157. Воробьев Е.В., Ивахненко С.Г. Способ ускоренного определения ресурса элементов двигателя с замкнутым дрейфом электронов // Патент № RU 2743606. Российская Федерация. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Заявка №№ 2020131907; заявлено 28.09.2020. Опубликовано 20.02.2021.
158. Low energy ion assisted deposition of Ta/Cu films / J.J. Quan [et al.] // Journal of Aplied Physics. 2007. Vol. 101, No. 2. 10 p. DOI: 10.1063/1.2430705.
159. X.W. Zhou, H.N.G. Wadley. The low energy ion assisted control of interfacial structure: Ion incident energy effects // Journal of Applied Physics. 2000. Vol. 87, No. 12. Pp. 8487-8496. DOI: 10.1063/1.373568.
160. A. Yanguas-Gil, J. Cotrino, L. Alves. An update of argon inelastic cross sections for plasma discharges // Journal of Physics D: Applied Physics. 2005. Vol. 38, No 10. Pp. 1588-1598. DOI: 10.1088/0022-3727/38/10/014.
161. N. Oudini. Modélisation d'une source d'ions à effet Hall pour des applications de traitement de surface: thése ... doctorat. Toulouse. 2011. 152 p.
162. Биттенкорт Ж.А. Основы физики плазмы / Пер. с англ. под общ. ред. Зелёного Л.М. М.: Физматлит, 2009. 584 с.
163. Y. Choi. Modelling an anode layer Hall thruster and its plume: dissertation ... PhD. Ann Arbor. 2008. 153 p.
164. R.P. McEachran, A.D. Stauffer. Momentum transfer cross sections for the heavy noble gases // The European Physical Journal D. 2014. Vol. 68. 8 p. DOI: 10.1140/epjd/e2014-50166-7.
165. J.M. Fife. Hybrid-PIC Modeling and Electrostatic Probe Survey of Hall Thrusters: thesis ... PhD. Cambridge. 1998. 256 p.
166. E. Ahedo, J.M. Gallardo, M. Martinez-Sanchez. Effects of the Radial Plasma-Wall Interaction on the Hall Thruster Discharge // Physics of Plasmas. 2003. Vol. 10, No. 8. Pp. 3397-3409. DOI: 10.1063/1.1584432.
167. R. Hofer, I. Katz, I. Mikellides, M. Gamero-Castano. Heavy Particle Velocity and Electron Mobility Modeling in Hybrid-PIC Hall Thruster Simulations // 42-nd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit. Sacramento, California. 2006. 17 p. DOI:10.2514/6.2006-4658.
168. Ивахненко С.Г. Исследование эффекта азимутального отклонения ионов в двигателях с замкнутым дрейфом: поверхности их элементов: Дис. ... канд. техн. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2013. 158 с.
169. Абгарян М.В. Численное моделирование струи разреженной плазмы, исходящей из электрореактивного двигателя: Дис. ... канд. техн. наук. Москва, МАИ. 2019. 104 с.
170. Бурмакинский И.Ю., Рогов А.В. Влияние резонансной перезарядки ионов аргона на эффективную скорость распыления в магнетронном разряде // Журнал технической физики. 2004. Т. 74, №1. С. 120-122.
ПРИЛОЖЕНИЕ
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе МГТУ им. Н.Э. Баумана
АКТ
о внедрении результатов диссертации_Манегина Дениса Сергеевича
(фамилия, имя, отчество) в учебный процесс кафедры _Э-8 «Плазменные энергетические установки»
(название кафедры)
Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Мы, нижеподписавшиеся, подтверждаем, что основные научные положения и практические результаты диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
_Манегина Дениса Сергеевича_
(фамилия, имя, отчество) на тему «Исследование параметров плазмы и выходного ионного потока бессеточных
ионных источников для ионно-плазменной обработки поверхности_
(название диссертации)
внедрены в учебный процесс кафедры Э-8 «Плазменные энергетические установки»
(название кафедры)
при изучении дисциплин «Конструирование и расчёт ионно-плазменных установок», «Ионно-плазменная технология» и «Ионно-пучковые системы»,
(наименование дисциплин) читаемых студентам по направлениям подготовки
_16.04.02 «Высокотехнологические плазменные и энергетические установки»
(шифр и наименование направлений подготовки (специальностей))
Руководитель НУК Э
Заведующий кафедрой Э-8
(подпись)
Жердев А.А.
Семенкин А.В.
(подпись)
Гузева Т. А.
Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное предприятие «УВН» (ООО «НПП «УВН»)
111024, г. Москва, ул. Авиамоторная, д. 53, корп. 25, этаж 6, ком. 4
телефон: +7 499 954 86 55
сайт: www.npp-uvn.ru
УТВЕРЖДАЮ
Генеральный дире /ООО «НПП «УВН»
_ Д.В. Миляев 2025 г.
АКТ
о внедрении результатов диссертационной работы Манегина Дениса Сергеевича на тему: «Исследование параметров плазмы и выходного ионного потока бессеточных ионных источников для иоино-плазменной обработки поверхности».
Комиссия в составе:
Миляев Данила Вячеславович, генеральный директор ООО «НПП «УВН», Кузнецов Сергей Юрьевич, начальник производственного отдела ООО «НПП «УВН», Дидык Павел Игоревич, ведущий инженер- технолог ООО «НПП «УВН»
подтверждает, что результаты диссертационной работы Манегина Дениса Сергеевича на тему «Исследование параметров плазмы и выходного ионного потока бессеточных ионных источников для ионно-плазменной обработки поверхности»:
1) данные о параметрах плазмы и выходного ионного потока опытных образцов бессеточных ионных источников,
2) расчётная модель поведения заряженных частиц в разрядной камере бессеточного ионного источника,
были внедрены в опытное проектирование ООО «НПП ф при разработке бессеточных ионных источников серии «НИИ».
Генеральный директор
Начальник производственного отдела
Ведущий инженер-технолог
(подпись)
Д.В. Миляев С.Ю. Кузнецов П.И. Дидык
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.