Электрогидродинамические источники ионных пучков

Рассматриваются физические процессы, определяющие генерацию ионных пучков с высокой эмиссионной плотностью тока в электрогидродинамических (ЭГД) источниках, работающих на жидких металлах и сплавах, а также с низкотемпературными ионными жидкостями. Обсуждаются ЭГД-эффекты, оказывающие влияние на эмиссию ионов (механизмы ионообразования), и кинетика взаимодействия ионов в пучках с высокой плотностью. Анализируются факторы, определяющие размер эмиссионной зоны, устойчивость эмиссии при больших и малых токах, генерацию кластеров, увеличение энергетического разброса, уменьшение яркости и другие характеристики ионных пучков. Рассмотрены конструкционные особенности ЭГД-эмиттеров, проблемы практического обеспечения их устойчивого функционирования. Подробно представлены современные области применения источников ионов с ЭГД-эмиттерами, включая технологические установки для ионно-лучевой литографии, микро- и наноструктурирования, ионные микроскопы и приборы для локальной масс-спектрометрии вторичных ионов, а также системы контроля и нейтрализации потенциала космических аппаратов и электростатические ракетные двигатели (микротрастеры). Проанализированы перспективы дальнейшего развития ЭГД-эмиттеров и приборов на их основе.