- Разряд с внешней инжекцией электронов, реализованный в двух-каскадной системе электродов, первая ступень которой является эмиттером электронов, а вторая - собственно генератором плазмы, обеспечивает получение объемной газовой плазмы, в том числе и плазмы химически активных газов, при давлении от 3·10-5 Торр с низким (менее 10-5) уровнем примесей, что делает привлекательным его использование в технологических источниках ионных пучков и плазмы.
- Ускорение инжектируемых электронов в катодном падении потенциала второй ступени двухкаскадной разрядной системы обеспечивает условия для достижения минимального напряжения горения сильноточного основного разряда (ниже порога ионного распыления), а также для стабильного инициирования и горения разряда в области предельно низких давлений.
- В двухкаскадных газоразрядных системах с инжекцией электронов, используемых в технологических процессах ионно-плазменной модификации поверхностных свойств материалов, для генерации электронного потока целесообразно использовать ненакаливаемые плазменные эмиттеры электронов, в которых для генерации эмиссионной плазмы используются тлеющий разряд с полым катодом или дуговой разряд. При создании условий, затрудняющих попадание продуктов эрозии материала катода плазменного эмиттера во вторую разрядную ступень, использование дугового разряда вместо тлеющего обеспечивает повышение концентрации плазмы на порядок величины и снижение в той же степени уровня ее загрязнений.
- В двухкаскадных разрядных системах с инжекцией электронов из плазмы дугового контрагированного разряда, повышение ресурса плазменного эмиттера электронов обеспечивается выполнением катодного электрода эмиттерного узла в виде полости с покрытием ее внутренней поверхности металлом с более низким пороговым током образования катодного пятна. Расположение выходной апертуры этой полости на противоположном по отношению к сеточному аноду эмиттера торце обеспечивает эффективную фильтрацию микрокапельной фракции и снижает долю загрязнений генерируемой плазмы атомами и ионами металла материала дугового катода эмиттера до уровня, не превышающего 0,001%.
- В аксиально-симметричной плазме разрядных систем с инжекцией электронов в область расходящегося магнитного поля, создается такое распределение потенциала, которое затрудняет радиальный дрейф ионов и, одновременно, обеспечивает их ускорение вдоль оси системы. В результате формируется интенсивный направленный поток ионов, с регулируемой в диапазоне единиц - десятков эВ энергией и энергетическим спектром шириной 2-3 эВ.
- В планарной магнетронной разрядной системе с мишенью из сла-бопроводящего бора использование вспомогательного слаботочного стационарного разряда в условиях термоизоляции мишени обеспечивает реализацию сильноточного импульсного разряда и его переход в режим самораспыления, при котором доля однозарядных ионов бора в плазме достигает 99 %.
- На основе разрядных систем с инжекцией электронов создан и поставлен заказчику ряд ионно-плазменных устройств нового поколения с более высокими выходными характеристиками и эксплуатационными параметрами, способных функционировать в области низких давлений и обеспечивающих минимальный уровень примесей в плазме. Эти устройства удовлетворяют требованиям, предъявляемым к их использованию в микроэлектронике, и, по сравнению с аналогами, обеспечивают более высокое качество обработки. Кроме того, они привлекательны для их применения в технологических процессах предварительной активации и очистки поверхности металлов перед нанесением различных функциональных покрытий, синтеза твердых алмазоподобных покрытий, а также для получения сверхчистых оксидных и нитридных пленок.
2.Oks E.M., Vizir A.V., Yushkov G.Yu. Low pressure hollow-cathode glow discharge for broad beam gaseous ion source // Rev. Sci. Instrum., 1998, 69(2)., pp. 853-855.
3.Anders A., MacGill R.A., Brown I.G., Vizir A. A filamentless ion source for materials processing // Rev. Sci. Instrum., 1998, 69(2), p.880-882.
4.Vizir A.V., Oks E.M., Brown I.G. Ion beam formation under unusual conditions // IEEE Trans. Plasma Sci., 1998, V. 26, № 4, p.1353-1356.
5.Multilayer thin-films with chevron-like microstructure / O.R. Monteiro, A. Vizir, I.G. Brown // J. Physics D, 1998, 31(22), p. 3188-3196.
6.Визирь А.В., Окс Е.М., Юшков Г.Ю. Ионно-эмиссионные свойства несамостоятельного тлеющего разряда с полым катодом // Известия вузов, Физика, 2000, № 2, с. 14-20.
7.Vizir A.V., Yushkov G.Yu., Oks E.M. Further Development of a Gaseous Ion Source Based on Low-pressure Hollow Cathode Glow // Rev. Sci. In-strum., 2000, 71(2), pt.1-2 p.728-730.
8.Bugaev A.S., Vizir A.V., Gushenets V.I., Nikolaev A.G., Oks E.M., Yushkov G.Yu., Burachevsky Yu.A., Burdovitsin V.A., Osipov I.V., Rempe N.G. Current status of the plasma emission electronics: II. Hardware. // Laser and Particle Beams. 2003, V. 21, No. 2, p. 139-156.
9.Визирь А.В., Окс Е.М., Шандриков М.В., Юшков Г.Ю. Генератор объёмной плазмы на основе разряда с плазменным катодом // ПТЭ, 2003, №3, с. 108-111.
10.Визирь А.В., Окс Е.М., Шандриков М.В., Юшков Г.Ю. Генерация объемной плазмы на основе сильноточного газового разряда с внешней инжекцией электронов // Прикладная физика, № 6, 2004, с. 115-119.
11.Vizir A.V., Oks E.M., Salvadori M.C., Teixeira F.S., Brown I.G. Small plasma source for materials application // Rev. Sci. Instrum., 2007, V. 78, (1-2), p. 086103.
12.Vizir A.V., Oks E.M., Shandrikov M.V. Generation of Space Charge Compensated Low Energy Ion Flux // Rev. Sci. Instrum., 2008, Vol.79 (2) p. 02B719
13.Oks E.M., Vizir A.V., Shandrikov M.V., Yushkov G.Yu., Grishin D.M., Anders A., Baldwin D.A. Inverted End-Hall Type Low-Energy High-Current Gaseous Ion Source // Rev. Sci. Instrum., 2008, V. 79(1) p. 007891 (1-3).
14.Vizir A.V., Tyunkov A.V., Shandrikov M.V. Improved plasma uniformity in a discharge system with electron injection. Rev. Sci. Instrum., 2009,Vol.80 (2), p. 023301
15.Vizir A. V., Oks E. M., Yushkov G. Yu.. Broad-beam high-current dc ion source based on a two-stage glow discharge plasma // Rev. Sci. Instrum.,2010,v.81, p. 02B304.
16.Vizir A. V., Tyunkov A. V., Shandrikov M. V. Oks E. M.. Two-stage plasma gun based on a gas discharge with a self-heating hollow emitter // Rev. Sci. Instrum., 2010, V. 81, p. 02B903.
17.Vizir A.V., Shandrikov M.V., Yushkov G.Yu., E.M. Oks. Gridless, very low energy, high-current, gaseous ion source // Rev. Sci. Instrum., 2010, V. 81, p. 02B307.
18.Vizir A.V., Tyunkov A.V., Shandrikov M.V., Oks E.M. Two-stage plasma gun based on a gas discharge with a self-heating hollow emitter // Rev. Sci. Instrum., 2010, V. 81, p. 02B903.
19.Boron ion source based on planar magnetron discharge in self-sputtering mode V. I. Gushenets, A. Hershcovitch, T. V. Kulevoy, E. M. Oks, K. P. Savkin, A. V. Vizir, and G. Yu. Yushkov. // Rev. Sci. Instrum., 2010, V. 81, p. 02B303.
20.Визирь А.В., Окс Е.М., Щанин П.М., Юшков Г.Ю. Широкоапер-турный ионный источник на основе несамостоятельного тлеющего разряда с полым катодом // Тез. докл. 4 конф. "Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц". Томск, 1996, c.50-52.
21.Разработка совмещенных с ионной обработкой методов нанесения нанокристаллических фаз внедрения на основе титана // Пинжин Ю.П., Сафаров А.Ф., Коротаев А.Д., Тюменцев А.Н., Коваль Н.Н., Борисов Д.П., Юшков Г.Ю., Визирь А.В. // Тез. докл. 4 конф. "Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц". Томск. 1996. c. 390-392.
22.High current ion source based on hollow cathode glow with e-beam injection E. Oks, A. Vizir and G. Yushkov. Proceedings 12th International Conference on High Power Particle Beams, Beams-98, Haifa, Israel, 1998. p.955-958.
23.Qi N., Gensler S., Prasad R.R., Krishnan M., Vizir A., Brown I.G. A pulsed vacuum arc ion thruster for distributed small satellite systems. 34th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, Cleveland, OH, July, 1998, paper AIAA-98-3663.
24.Vizir A.V., Yushkov G.Yu., Oks E.M.. Extraction and transport of broad ion beams generated by high current hollow cathode glow // Proceed. 1st Intern. Congress on Radiation Physics, High Current Electronics, and Modification of Materials, Tomsk, Russia, 2000, V. 2, (12th Symp. On High Current Electronics), p. 173-176.
25.Development of gaseous ion and plasma sources based on hollow cathode discharge with electron injection / A.V.Vizir, G.Yu.Yushkov, E.M.Oks // Proceed. Ist Intern. Congress on Radiation Physics, High Current Electronics, and Modification of Materials, Tomsk, Russia, 2000, V. 3 (5th Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows), p. 190-193.
26.Шандриков М.В., Визирь А.В., Юшков Г.Ю. Генератор плазмы на основе газового разряда с внешней инжекцией электронов // Proceed. 6th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and plasma Flows, Tomsk, Russia, 2002, pp. 155-158.
27.Shandrikov M.V., Vizir A.V., Yushkov G.Yu., Oks E.M. Gaseous Plasma Production Using Electron Emitter Based on Arc Discharge // In Book “Emerging Applications of Vacuum-Arc-Produced Plasma, Ion and Electron Beams”, Edited by Efim Oks and Ian Brown. Kluwer Academic Publishers. The Netherlands. 2002. p.115-122.
28.Визирь А.В., Шандриков М.В., Юшков Г.Ю. Генератор плазмы на основе газового разряда с внешней инжекцией электронов // Proceed. 6th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and plasma Flows, “Наука”, Томск, 2002, с. 155-158.
29.Shandrikov M.V., Vizir A.V., Yushkov G.Yu., Oks E.M. Bulk plasma production using gaseous discharge systems with external electron injection // AIP Conference Proceedings 2003, V. 669(1) p. 377-379, 11th ICPP, 2002, Sydney, Australia.
30.Визирь А.В., Шандриков М.В., Окс Е.М. Генераторы объемной плазмы на основе газового разряда с внешней инжекцией электронов // Научная сессия МИФИ, Москва, 2003, Т.4, стр. 89-90.
31.Vizir A.V., Oks E.M., Shandrikov M.V., Yushkov G.Yu. Effective Source of High Purity Gaseous Plasma // Proceed. 7th International Conference on modification of materials with particle beams and plasma flows, Tomsk, Russia, 2004, p. 81-84.
32.Визирь А.В., Окс Е.М., Шандриков М.В., Юшков Г.Ю. Сильноточный газовый разряд с инжекцией электронов // Всероссийская научная конференция по физике низкотемпературной плазмы, Петрозаводск, 2004, Т.1, стр.251-257.
33.Shandrikov M.V., Vizir A.V., Yushkov G.Yu., Oks E.M., Anders A., Baldwin D.A.. Generation of a High-Current, Very-Low-Energy Ion Beam with Unconventional Space Charge Neutralization // Proceed. of 8th International Conference on modification of materials with particle beams and plasma flows, 2006, № 8, с. 80-83.
34.Vizir A.V., Tyunkov A.V., Shandrikov M.V. Energy spectra of electrons in non-selfsustained low pressure gaseous discharge plasma // Изв. Вузов. Физика, 2007, №9. Приложение. c. 218-221.
35.Shandrikov M.V., Vizir A.V. Formation of hard amorphous hydrogen-ated carbon films on metal by CVD method in acetylene plasma // Изв. Вузов. Физика, 2007, №9. Приложение. c. 460-463.
36.Vizir A.V. Influence of the beam plasma on current measurements of ion beam collector // Proceed. 9th International conference on modification of materials with particle beams and plasma flows, Tomsk, Russia, 2008, p. 55-57.
37.Tyunkov A.V., Vizir A.V., Shandrikov M.V., Oks E.M. The measurements of electron temperature in gaseous bulk plasma with electron injection // Proceed. 10th Int. Conf. On Material Modification with Particle Beams and Plasma flows, Tomsk, Russia, 2010, p. 41-44.
38.Vizir A.V., Gushenets V.I., Hershcovitch A., Kulevoy T.V., Oks E.M., Yushkov G.Yu. Ion source of pure single charged boron based on planar magnetron discharge in self-sputtering mode // Proceedings of 18th International Conference on Ion Implantation Technology IIT 2010, Kyoto, Japan. p. 472-475.
39.Визирь А.В., Окс Е.М., Тюньков А.В., Шандриков М.В., Юшков Г.Ю. Плазменный эмиттер электронов. Патент на изобретение по заявке 2010104592/07. Положительное решение от 04.04.2011.