باریکه یونی
کاربردها

حکاکی یا کندوپاش باریکه یونی
یکی از انواع منابع باریکه یونی دووپلاسماترون است. باریکه‌های یونی را می‌توان برای کندوپاش یا حکاکی باریکه یونی و برای تحلیل باریکه یونی استفاده کرد.
کاربرد باریکه یونی، اچ کردن، یا کندوپاش کردن، فنّی است که از نظر مفهومی شبیه به سندبلاست است، اما از اتم‌های منفرد در یک باریکه یون برای فرسایش هدف استفاده می‌کند. حکاکی یون واکنشی، یک توسعه مهم است که از واکنش شیمیایی برای تقویت اثر کندوپاش فیزیکی استفاده می‌کند.
در یک استفاده معمولی، درساخت ادوات نیم رسانا، یک ماسک می‌تواند به‌طور انتخابی یک لایه مقاوم به نور را بر روی یک بستر ساخته شده از یک ماده نیمه رسانا، مانند دی‌اکسید سیلیکون یا ویفر آرسنید گالیم قرار دهد. ویفر توسعه یافته است، و برای مقاومت نوری مثبت، بخش‌های در معرض، در یک فرایند شیمیایی حذف می‌شوند. نتیجه آن، الگویی است که بر روی نواحی سطح ویفر که از نوردهی پوشانده شده بود، باقی مانده است. سپس ویفر در یک محفظه خلاء قرار داده می‌شود و در معرض باریکه یون قرار می‌گیرد. برخورد یون‌ها هدف را فرسایش می‌دهند و نواحی را که تحت پوشش نور مقاوم نیستند، از بین می‌برد.
ابزارهای باریکه یون متمرکز (FIB) کاربردهای متعددی برای شناسایی دستگاه‌های لایه نازک دارند. با استفاده از یک باریکه یون متمرکز و با روشنایی بالا، در یک الگوی شطرنجی اسکن شده، مواد با الگوهای مستطیلی دقیق حذف می‌شوند (پراکنده می‌شوند) که نمایه دو بعدی یا چینه‌شناسی یک ماده جامد را نشان می‌دهد. رایج‌ترین کاربرد، تأیید یکپارچگی لایه اکسید گیت در یک ترانزیستور سیماس است. یک محل حفاری واحد، یک مقطع را برای تحلیل با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی در معرض دید قرار می‌دهد. حفاری‌های دوگانه در دو طرف یک پل با ورقه‌تک‌بلوری (به انگلیسی: lamella) نازک برای تهیه نمونه‌های میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده می‌شود.
یکی دیگر از کاربردهای رایج ابزارهای FIB برای تأیید طراحی یا تحلیل خرابی افزاره‌های نیم‌رسانا است. تأیید طراحی ترکیبی از حذف انتخابی مواد با لایه‌نشانی مواد رسانا، دی‌الکتریک یا عایق به کمک گاز است. دستگاه‌های نمونه اولیه مهندسی ممکن است با استفاده از باریکه یون در ترکیب با لایه‌نشانی مواد به کمک گاز، اصلاح شوند تا مسیرهای رسانای مدار مجتمع را دوباره سیم‌کشی کنند. این فنونها به‌طور مؤثر برای تأیید همبستگی بین طراحی CAD و مدار نمونه اولیه عملکردی واقعی استفاده می‌شوند، در نتیجه از ایجاد یک ماسک جدید به منظور آزمایش تغییرات طراحی جلوگیری می‌شود.
علم مواد از کندوپاش برای گسترش فنون‌های تحلیلی سطحی مانند طیف‌سنجی جرمی یونی ثانویه یا طیف‌سنجی الکترونی (XPS, AES) استفاده می‌کند تا بتوانند مشخصات عمقی آن‌ها را ایجاد کنند.
زیست‌شناسی
در رادیوبیولوژی از باریکه‌های یونی گسترده یا متمرکز برای مطالعه سازوکارهای ارتباطی بین سلولی و درون سلولی، انتقال سیگنال و آسیب و ترمیم DNA استفاده می‌شود.
دارو
باریکه‌های یون نیز در ذره درمانی، اغلب در درمان سرطان استفاده می‌شود.
برنامه‌های فضایی
باریکه‌های یونی تولید شده توسط رانشگرهای یونی و پلاسما در یک فضاپیما می‌توانند برای انتقال نیرو به یک جسم مجاور (مانند فضاپیمای دیگر، یک سیارک و غیره) که توسط باریکه تابش می‌شود، استفاده شوند. نشان داده شده است که این روش نوآورانه پیشرانه به نام Ion Beam Shepherd در زمینه حذف زباله‌های فضایی فعال و همچنین انحراف سیارک‌ها مؤثر است.
باریکه‌های یونی با انرژی بالا
باریکه‌های یونی پرانرژی تولید شده توسط شتاب‌دهنده‌های ذرات در فیزیک اتمی، فیزیک هسته ای و فیزیک ذرات استفاده می‌شود.
سلاح
استفاده از باریکه‌های یونی به عنوان یک سلاح باریکه ذرات از نظر تئوری امکان‌پذیر است، اما اثبات نشده است. سلاح‌های باریکهٔ الکترونی توسط نیروی دریایی ایالات متحده در اوایل قرن بیستم آزمایش شده‌اند، اما اثر ناپایداری شیلنگ، مانع از دقیق بودن آنها در فاصله بیش از ۳۰ اینچ می‌شود.
Carl Zeiss Crossbeam 550 - ترکیبی از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) با باریکه یون متمرکز (FIB).
کانال‌های نانوسیال ساخته شده با زایس Crossbeam 550 L، در یک مهر اصلی سیلیکونی