Найдена эффективная ионно-оптическая система ионного источника с холодным катодом для формирования ионного пучка диаметром до 150 мм с неоднородностью плотности ионного тока не более 5 % и энергией ионов от 1 до 3 кВ. Такие параметры пучка позволяют проводить травление полупроводниковых материалов без радиационных повреждений и недопустимых тепловых нагрузок при плотности ионного тока до 1 мА/см2. Методом компьютерного моделирования определены параметры ионного пучка на выходе из разрядной ячейки, гарантирующие требуемую однородность плотности ионного тока при мультиплицировании разрядных ячеек, а также геометрические размеры электродов, обеспечивающие эти параметры.
Рассмотрены физические процессы, имеющие место при электронно-лучевой обработке поверхности диэлектрических материалов. В частности, экспериментально исследованы механизмы стекания внесенного лучом электрического заряда. Обнаружено, что обработка поверхности ряда стекол сопровождается аномально высокой электронной эмиссией, которая приводит к быстрому исчезновению внесенного заряда. Данный эффект не может быть обусловлен вторичной эмиссией электронов