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现阶段中、低能离子束纳米技术的研究和加工主要依靠聚焦离子束(FIB)系统来实现，而聚焦离子束系统普遍使用液态金属离子源提供离子束。由于液态金属离子源所能提供的离子束种类有限，越来越难以满足不断提高的技术要求，开发基于新型离子源的聚焦离子束系统成为必然趋势。
本论文首次提出利用聚焦电子束离子源(FEBIS)制备聚焦离子束系统。该离子源的引出离子束能散小，亮度高，结构简单，能够提供几乎所有的气体离子束，更换离子束简单快捷，束流稳定，工作寿命长。因此，非常适合应用于聚焦离子束系统。
我们设计并制作了一套基于聚焦电子束离子源的聚焦离子束系统。通过初步调试，聚焦电子束离子源成功起弧，引出了单电荷态氩离子束。在离子束传输段观察到了离子束聚焦现象，证明了该离子源应用于聚焦离子束系统的可行性。通过分析实验结果以及实验中发现的问题，对该系统进行了全面的改进。
除此之外，本论文设计了一套聚焦电子束离子源的改进型，用于产生高电荷态的聚焦离子束。并且提出利用毛细管等离子体透镜聚焦高能离子束，用于产生高能聚焦离子束。