Баутш: новинка
'''Капилляритрон''' — устройство для создания ионных и атомных лучей.
==Механизм==
Файл:Вольфрамкапилларитрон.png|thumb|right|Капилляритрон с вольфрамовым капилляром
Файл:Quarzkapillarritron.png|thumb|right|Капилляритрон с кварцевым капилляром
Файл:Quarzkapillaritron.Betrieb.jpg|thumb|right|Капилляритрон с кварцевым капилляром в работе в вакуумной камере: слева светящийся капилляр с плазмой до экстракционного катода и справа за ним голубоватый светящийся ионный пучок.< бр />
Капилляритрон, основная концепция которого была опубликована в 1981 году, состоит из тонкого металлического капилляра, по которому течет газ в качестве анода, и концентрического экстракционного катода с выходным отверстием. Поток газа через капилляр извлекается, когда высокое напряжение (обычно несколько вольт | киловольт) ионизируется свободными электронами и вторичными электронами, которые ускоряются к аноду (см. Также ударную ионизацию). Положительно заряженные ионы ускоряются в электрическом поле и образуют ионный пучок за отверстием экстракционного катода. Вследствие процессов рекомбинации (физика)|рекомбинации и перезарядки в плазме (физика)|плазма пучок также частично состоит из незаряженных атомов.
Капилляр обычно состоит из стойких материалов, например вольфрама. Дальнейшей разработкой 1992 года стал кварцевый капилляритрон. Здесь капилляр состоит из кварца, изолятора (электричества)|электрически изолирующего материала, в который вставлена металлическая проволока для создания анодного потенциала.
Как правило, в качестве рабочего газа используется инертный газ, поскольку он подвергается лишь незначительной химической реакции с другими задействованными материалами. Однако капилляритрон работает и с водородом, с азотом и даже с воздухом.
С помощью ионных пучков капилляртронов достигаются плотность тока|плотности тока до 10 ампер (единиц)|килоампер на квадратный миллиметр и электрический ток|токи пучка в несколько миллиампер.
==Приложения==
Ионные и атомные пучки можно использовать для распыления | распыления поверхностей на большие площади. Атомные пучки также можно использовать для обработки изоляционных поверхностей. При использовании ионных лучей такие поверхности станут более электростатически|электростатически заряженными, что замедляет движение ионов до того, как они достигнут поверхности.
Благодаря фокусировке с помощью ионной оптики в вакууме можно генерировать лучи с высокой плотностью мощности, что также можно использовать для выборочной обработки поверхностей.
==Дальнейшее чтение==
* Джон Ф. Махони, Юлиус Перель, А. Теодор Форрестер: «Капилляритрон: новый универсальный источник ионов». В: «Appl. Физ. Летт.» 38, 1981, С. 320–322 ( * Джон Ф. Махони, Дэн М. Гебель, Юлиус Перель, А. Теодор Форрестер: «Уникальный источник быстрых атомов для приложений масс-спектроскопии». В: «Биомед. Масс. Спектр.'' 10, 1983, с. 61–64 ( * Маркус Бауч, Патрик Варадинек, Стефан Веге, Хайнц Нидриг: «Компактный и недорогой кварцевый капилляритронный источник». В: «J. Вак. наук. Тех. А.'' 12, №. 2, 1994, С. 591–593 ( * Маркус Бауч: «Rastertunnelmikroskopische Untersuchungen mit Argon zerstäubten Metallen». Глава 4: «Aufbau und Eigenschaften des Quarzkapillarritrons». Verlag Köster, Berlin 1993, ISBN 3-929937-42-5 (Technische Universität Berlin, Dissertation, 1993).
==Ссылки==
Источник ионов
Физика плазмы
Физика ускорителей
Наука о поверхности
де: Капилларитрон