Проводится компьютерный анализ структуры изображения произвольного точечного источника в трехмерных электронно-оптических системах с электростатическими фокусирующим и отклоняющим электронные пучки полями. Исследуется структура суммарного пучка электронов протяженного источника в кроссовере. Показано, что функция рассеяния источника может служить основным счетным критерием, наиболее полно характеризующим качество передаваемого электронно-оптической системой изображения.

Приведены результаты экспериментальных исследований стационарного тлеющего разряда на основе двухкамерного инверсного газомагнетрона. Установлено, что исследуемая разрядная система генерирует в третьей (эмиссионной) камере пространственно разделенную на две области плазму (периферийную и приосевую) с существенно различным набором параметров, а также обеспечивает существование перепада давления в различных ее частях. Сделан вывод, что созданный генератор плазмы может быть эффективно использован для получения в непрерывном режиме работы плазмы с нужными для образования отрицательных газовых ионов параметрами. Полученные результаты позволят в дальнейшем оптимизировать конструкцию источника отрицательных ионов.

С помощью полевых эмиссионных методов изучались условия образования, кристаллографическая локализация и эмиссионные свойства приравновесных термополевых микровыступов ряда тугоплавких металлов. Единичные приравновесные микровыступы относительно легко получаются на W эмиттере обычной ориентации < 110>, однако с течением времени в процессе ионной эмиссии меняется их число на поверхности, могут меняться также и их эмиссионные параметры; при эмиссии электронов параметры и число микровыступов не меняются. Большей стабильностью при эмиссии ионов обладают трехгранные углы перестроенного острия, образующиеся в областях {111}. Единственный и стабильно эмиттирующий ионы трехгранный угол, расположенный на геометрической оси эмиттера, легко получить, используя W эмиттер с ориентацией < 111>. На Ta эмиттере обычной ориентации < 110> можно получить два стабильных приравновесных микровыступа, симметрично расположенных относительно оси эмиттера в областях {111}, такие микровыступы практически не меняют эмиссионные параметры в течение длительного отбора ионного тока.

Исследовано стационарное электрическое поле двух прямолинейных диэлектрических цилиндров кругового сечения с осевыми линейными зарядами. Цилиндрические тела параллельны и касаются друг друга с внешних сторон; они имеют различные диэлектрические проницаемости, заряды, радиусы и погружены в произвольную диэлектрическую среду. Дано точное аналитическое рашение краевой задачи и проанализированы важнейшие частные случаи. Изучены особенности электрического поля в зоне соприкосновения диэлектрических цилиндров в зависимости от проницаемости материалов и соотношения электрических зарядов.

Исследованы объемные и поверхностные силы в системе двух длинных диэлектрических цилиндров, которые касаются друг друга с внешних сторон. Источниками электрического поля служат заряженные нити, расположенные на осях цилиндров. Получены аналитические выражения сил, действующих на цилиндры, и изучены наиболее важные случаи, вытекающие из общего решения при различных предположениях относительно радиусов цилиндров, их диэлектрических проницаемостей и линейных плотностей зарядов. На основе точного решения полевой задачи предложен конструктивный метод расчета сил, учитывающий особенности формирования электрического поля в системе.

Представлен источник ионов водорода, предназначенный для инжектора линейного ускорителя протонов на 16 MeV со средним током пучка ~100 muA. Показаны некоторые конструктивные решения, позволившие улучшить эксплуатационные характеристики ионного источника. Представлены результаты исследования макета источника на экспериментальном стенде в импульсном режиме работы: частота следования от 1 до 10 Hz и длительность импульса от 100 до 600 mus. PACS: 39.10.+j

Исследованы характеристики разряда и параметры катодной плазмы в двухступенчатом ионном источнике с сетчатым плазменным катодом и магнитной ловушкой в анодной области системы. Показано, что повышение давления газа и обусловленное этим увеличение обратного ионного тока в биполярном диоде между катодной и анодной плазмами приводит к росту потенциала катодной плазмы и переходу катода в режим эмиссии электронов с открытой плазменной границы. Дано объяснение зависимости тока ионов, извлекаемых из анодной плазмы, от площади выходной апертуры полого катода и размера ячеек сетки плазменного катода; определены условия, обеспечивающие максимальный ток ионной эмиссии анодной плазмы. Зондовым методом измерена разность потенциалов на биполярном диоде, показано, что при достижении критических давлений газа, зависящих от размера ячейки сетки, разряд переходит в контрагированный режим горения, при котором ток ионов, извлекаемых из анодной плазмы, уменьшается в несколько раз. PACS: 41.75.-i

Представлены результаты экспериментального исследования формирования сфокусированного электронного пучка при отборе электронов из плазмы стационарного разряда с полым катодом в форвакуумной области давлений. На основании измерений энергетического спектра и диаметра электронного пучка, а также параметров и спектров излучения плазмы, возникающей при взаимодействии пучка с газом, сделан вывод о возникновении пучково-плазменного разряда, вызывающего ухудшение условий фокусировки пучка. Минимальная плотность тока в пучке, при которой появляется пучково-плазменный разряд, возрастает как с подъемом ускоряющего напряжения, так и с увеличением давления газа. PACS: 41.75.Fr

Представлены результаты исследования распределения плотности плазмы в щелевидной апертуре протяженного полого катода прямоугольной формы, применяемого в источнике ленточного электронного пучка. Установлено, что при уменьшении ширины щели ниже некоторого порогового значения имеет место появление локального максимума, параметры которого определяются разрядным током. Указанный максимум является причиной неоднородности распределения плотности тока в пучке. Показано, что появление локального максимума связано с перекрытием ионных слоев в щелевидной апертуре полого катода. PACS: 52.27.-h

Представлены результаты экспериментального исследования инициирования разряда с полым катодом в плазменном источнике электронов. Инициирование осуществлялось за счет потока ионов из ускоряющего промежутка в разрядную область. Источником ионного потока был высоковольтный тлеющий разряд, возникающий в ускоряющем промежутке при давлении более 2 Pa и напряжении не менее 2 kV. Показано, что увеличение коэффициента ионно-электронной эмиссии катода, достигаемой выбором пары газ-металл, снижает минимальное пороговое значение ионного тока, необходимое для зажигания разряда при фиксированном разрядном напряжении. PACS: 52.50.Dg