Влияние объемного заряда на энергетический спектр многокомпонентного ионного пучка

Статья. Опубликована в Физика плазмы 2009, том 35, № 2, с. 202–208Исследованы параметры многокомпонентного пучка металлических ионов со средним зарядом Z,
сепарированного напряжением с помощью системы сеток из плазменной струи импульсного
вакуумно-дугового разряда. Показано, что в энергетическом спектре пучка появляются ионы с
энергиями как существенно ниже, так и выше ожидаемой величины . Вследствие этого средняя энергия ионов оказывается меньше величины , а ширина спектра значительно возрастает по сравнению со спектром ионов исходной плазменной струи. Установлено, что эффект ослабляется с уменьшением амплитуды разрядного тока, причем форма спектра зависит от величины ускоряющего напряжения. Согласно результатам зондовых измерений, в дрейфовом промежутке при ускоряющем напряжении более 1 кВ формируется положительный объемный заряд, что приводит к возрастанию здесь величины потенциала до нескольких сотен электронвольт. Анализ экспериментальных данных показал, что наблюдаемые изменения ионного спектра можно объяснить действием нестационарного электрического поля объемного заряда ионного пучка, транспортируемого в дрейфовом промежутке.