Ионная пушка обычно относится к инструменту, который генерирует пучок тяжелых ионов с четко определенным распределением энергии. Ионный пучок создается из плазмы, которая была ограничена в объеме. Ионы определенной энергии извлекаются, ускоряются, коллимируются и/или фокусируются. Ионная пушка состоит из источника ионов , структуры экстракционной сетки и структуры коллимации/линзирования. Плазма может состоять из инертного или реактивного газа (например, N + и O + ) или легко конденсируемого вещества (например, C + и B + ). Плазма может быть образована из молекул, которые содержат вещество, которое будет формировать пучок, и в этом случае эти молекулы должны быть фрагментированы, а затем ионизированы (например, H и CH 4 могут вместе фрагментироваться и ионизироваться для создания пучка для осаждения алмазоподобных углеродных пленок).
Плотность ионного тока (или, аналогично, поток ионов), разброс энергии ионов и разрешение ионного пучка являются ключевыми факторами в конструкции ионной пушки. Плотность ионного тока контролируется источником ионов , разброс энергии определяется в первую очередь сеткой извлечения, а разрешение определяется в первую очередь оптической колонной.
Ионная пушка является важным компонентом в науке о поверхности , поскольку она предоставляет ученому средство для распыления, травления поверхности и создания элементарного или химического профиля глубины. [1] Современные ионные пушки могут производить энергию пучка от 10 эВ до более чем 10 кэВ.
Нанокулонометр в сочетании с цилиндром Фарадея можно использовать для обнаружения и измерения пучков, испускаемых ионными пушками .
Термин «ионная пушка» может также относиться к ускорителю любой заряженной частицы. См. следующее: