Губарєв С. М. Інтенсивні пучки важких іонів в плазмовій лінзі

Дисертацію присвячено дослідженню керування широкоапертурними інтенсивними пучками важких іонів середніх енергій (3-20 кеВ) за допомогою плазмової лінзи, а також вивченню пучково-дрейфової нестійкості, що збуджується в лінзі. Вивчені характеристики ПЛ при роботі з інтенсивними пучками важких іонів. Завдяки зменшенню моментних і мінімізації сферичних і динамічних аберацій ПЛ досягнуті коефіцієнти стиснення іонного пучка в фокусі, які значно перевищили раніше отримані значення при роботі з пучками більш легких іонів водню. На основі моделі двокомпонентного квазінейтрального плазмового середовища лінзи з аномальною дифузією електронів зроблена оцінка максимально досяжної напруженості статичного керуючого електричного поля лінзи. Визначені умови збудження в ПЛ пучково-дрейфової нестійкості, обумовленої радіальним градієнтом напруженості магнітного поля, і її вплив на фокусування іонного пучка. Знайдені інтегральні і дисперсійні характеристики коливань, пов'язаних з вказаною нестійкістю, визначені їх інкременти і частоти. Показано, що інкремент збудження таких коливань максимальний при мінімальних значеннях аксіального хвильового числа. Вперше в діапазоні слабих магнітних полів виявлено радикальне подавлення колективних процесів у ПЛ. При цьому зменшуються сферичні і динамічні аберації, суттєво покращуються фокусуючі властивості лінзи. Для пояснення покращення фокусуючих властивостей лінзи в діапазоні слабких магнітних полів запропонована і розглянута модель самоорганізації плазмового середовища, при якій у лінзі встановлюється ізодрейфове обертання електронної хмари навколо її вісі і немає причин для розвитку в ній пучково-дрейфової нестійкості.