Формирование пучков ионов титана субмиллисекундной длительности с высокой импульсной плотностью мощности
Рябчиков А.И., Тараканов В.П., Корнева О.С., Сивин Д.О.

Поступила в редакцию: 29 Июня 2022

DOI: 10.31857/S0044451022120203

PDF (6.9M)

Представлены результаты численного моделирования и экспериментальных исследований по формированию импульсных и импульсно-периодических высокоинтенсивных пучков ионов металлов из плазмы вакуумной дуги. Численное моделирование выполнено с использованием кода КАРАТ. Исследовалась баллистическая фокусировка тяжелых ионов при токах инжекции от 0.1 до 1 А. Изучено влияние плотности ионного тока, ускоряющего напряжения и условий нейтрализации пространственного заряда пучка на транспортировку и фокусировку пучка ионов высокой плотности мощности. Определены и изучены условия возникновения виртуального анода. Установлено, что при больших длительностях формирования пучков ионов при низких давлениях остаточной атмосферы возможно многократное возникновение и исчезновение виртуального анода. Экспериментально показана возможность баллистического формирования очищенных от микрокапельной фракции пучков ионов титана субмиллисекундной длительности с импульсной плотностью мощностью в сотни киловатт на квадратный сантиметр.