Сектор ионно-пучковых технологий
Экспериментальный комплекс на базе ускорителя типа Ван-де-Граафа HVEE AN-2500 – генератор высокого напряжения, принцип действия которого основан на электризации движущейся диэлектрической ленты. Применяется для ускорения различных заряженных частиц, ионной имплантации и исследований методом обратного резерфордовского рассеяния. Ускоритель позволяет проводить исследования используя ионы водорода или гелия в диапазоне энергий 0,8-2,0 МэВ.
На данный момент установка имеет две линии:
Линия ионной имплантации. При ионной бомбардировке твердых тел, наряду с процессами распыления поверхности, ионно-ионной эмиссии, образования радиационных дефектов и др., происходит проникновение ионов вглубь бомбардируемого объекта (мишени). Наиболее широко ионная имплантация применяется для легирования полупроводников с целью создания p-n переходов, гетеропереходов, низкоомных контактов. Ионную имплантацию в металлы применяют с целью повышения их твердости, износоустойчивости, коррозионной стойкости и т.д.
Линия RBS. Ядерно-физический метод исследования твердых тел, так называемый метод обратного резерфордовского рассеяния, основан на применении физического явления – упругого рассеяния ускоренных частиц на большие углы при их взаимодействии с атомами вещества. Этот метод достаточно давно используется в ядерной физике для определения состава мишеней путем анализа энергетических спектров обратно рассеянных частиц. Аналитические возможности резерфордовского рассеяния легких частиц получили широко применение в различных областях физики и техники, начиная от электронной промышленности и заканчивая исследованиями структурных фазовых переходов в высокотемпературных соединениях.
Параметры ускорителя |
|
Вакуум |
10-6 - 10-7 mBar |
Давление в котле |
5,5 атм |
Параметры пучка |
|
Диапазон масс |
В ±150 321 а.е.м. |
Диапазон энергий |
200-1800 keV для одного вида ионов |
Стабильность напряжения на клеммах |
Пульсация ±3 KV Направление ±3 KV |
Пульсация пучка |
± 10% |
Ток пучка, диапазон: 800-2000KV 400-800KV 200-400KV |
4He+; 11B+; 16O+; 28Si+; 31P+; 40Ar+; 75As+ ≈150μA; ≈40μA; ≈35μA; ≈40μA; ≈40μA; ≈200μA; ≈40μA. примерно 70% от указанных выше значений примерно 50% от указанных выше значений |
Максимальная доза |
5*1011 част/(см2*сек) |
Параметры методики RBS |
|
Рабочая энергия |
1500 кэВ |
Ток на образце |
до 60 нА при диаметре пучка 1.3 мм |
Разрешение |
20-23 кэВ на канал |