№35 - Лабораторія прискорювачів прямої дії та іонної імплантації і модифікації реакторних матеріалів

Завідувач лабораторії: к.ф.-м.н., с.н.с. Батурін В.А.

До 31 березня 2015 р. лабораторія входила в склад відділу фізики пучків заряджених частинок №10. З 01 квітня 2015 р. виокремлена лабораторія.

Основні досягнення

2022

В рамках виконання цільової науково-технічної програми оборонних досліджень НАН України на 2020-2024 рр. розроблене високоефективне джерело іонів берилію та на його основі іонний інжектор для іонного імплантера МВР-202 фірми “BALZERS”, що знаходиться в Інституті фізики напівпровідників НАН України ім. В.Є. Лашкарьова з метою організації технологічного процесу виготовлення приймачів інфрачервоного випромінювання, основаного на іонній імплантації антимоніду індію. Джерело іонів берилію просте в обслуговуванні і універсальне в тому, що може генерувати іони з будь-якого газу та будь-якого металу без використання високотемпературної печі для його випаровування. Проведено налагодження іонного імплантера МВР-202 фірми “BALZERS” та підготовлено умови для забезпечення технологічного процесу виготовлення фотоприймачів в діапазоні інфрачервоного спектру для систем наведення.

(Батурін В.А., Литвинов П.О., Роєнко О.Ю.)

2021

Проведені дослідження впливу іонно-плазмових покриттів на стійкість до високовольтних вакуумних пробоїв конструкційних матеріалів що використовуються в структурах високоенергетичних електронних прискорювачів (зокрема CLIC). Показано, що покриття міді тонкими плівками із нітридів тугоплавких металів (MoN,W2N) та TiN, а також деякі оксидні покриття з високим значенням роботи виходу електрона (наприклад MoO) підвищують стійкість до високо вакуумних пробоїв на 20 – 25 %, в порівнянні із без кисневою міддю. Покриття міді напівпровідниковими плівками ZnO також підвищує на 20% стійкість до пробоїв. Експериментально показано, що текстура плівкового покриття суттєво впливає на його стійкість до пробоїв. Так дослідження мідних зразків з покриттям плівками TiN показали, що формування в цих плівках текстури з переважною орієнтацією (111) призводить до зменшення темнового електронного струму та величини напруги пробою. Плівкам TiN з текстурою(111) відповідають найнижчі значення енергії деформації, що пов'язано з анізотропією модуля Юнга. Такі площини формуються перпендикулярно напрямку росту всієї системи в цілому, що призводить до мінімізації повної енергії при зростанні плівки. Поява в плівках іншого текстури (200), паралельної поверхні росту, при одночасному зменшенні інтенсивності піку (111) погіршує стійкість плівок нітриду титану до пробоїв, в порівнянні з (111) текстурованими плівками. Покриття міді плівкою TiN (текстура 111) та додаткове опроміненням іонами аргону з енергією ~ 300 кеВ та дозою 4х1017 см-2 підвищую напругу високовольтного пробою майже на 35% в порівнянні з чистою міддю.