Генерация многозарядных и многокомпонентных импульсных ионных пучков на основе сильноточной вакуумной дуги микросекундной длительности

Объект исследования: многозарядные и многокомпонентные ионные пучки на основе сильноточного вакуумного дугового разряда микросекундной длительности импульса. Цель: комплексное изучение сильноточного вакуумного дугового разряда микросекундной длительности с металлическим, многоэлементным и газонасыщенным катодами для генерации на их основе многозарядных и многокомпонентных ионных пучков. Определены условия, при которых в плазме сильноточной вакуумной дуги микросекундной длительности реализуется многократная ионизация, обеспечивающая генерацию пучков многозарядных ионов металлов с рекордными параметрами. Выявлена взаимосвязь долевого соотношения ионов в плазме вакуумной дуги и их зарядового распределения со стехиометрическим составом материала катода и потенциалами ионизации каждого из его компонентов. Показана возможность эффективной генерации широкоапертурного пучка ионов дейтерия микросекундной длительности в вакуумном дуговом источнике с газонасыщенным катодом. Разработаны и внедрены установки для проведения научных исследований на основе вакуумного дугового разряда: модернизированный вакуумный дуговой ионный источник для осуществления ионно-пучковой модификации поверхности, поставленный в Национальный центр ядерных исследований (г. Отвоцк, Польша), и компактный источник плазмы со сверхзвуковыми скоростями ионов металлов для лабораторного моделирования астрофизических процессов, поставленный в ФГБНУ "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (г. Нижний Новгород).