Исследование и разработка систем формирования интенсивных корпускулярных пучков и изучение фундаментальной научной проблемы взаимодействия концентрированных потоков энергии с конденсированным веществом.

Экспериментально и теоретически обосновано, что процесс взаимодействия интенсивных потоков электронов с веществом имеет пороговый характер.

• Установлено, что при уровнях плотности мощности потока электронов порядка 50 МВт/см² и выше за время меньше одной наносекунды конденсированное вещество переходит в состояние плотной неравновесной плазмы.
• Обоснованы и построены: адекватные теоретические модели взаимосвязанных термополевых процессов при вакуумном пробое, а также процессов в условиях воздействия сильных электрических полей на поверхность жидких металлов.
• Экспериментально и теоретически обосновано положение о нетождественности физических механизмов эмиссии в стационарном и в нестационарном режимах эмиссии электронов с поверхности острийных эмиттеров из тугоплавких металлов.
• Развита модель процесса нестационарной эмиссии электронов в сильных электрических полях.
• Создана феноменологическая модель явления электронной абляции.
• Впервые предложена и обоснована оригинальная модель инициирования скользящего разряда по поверхности диэлектриков.
• Создан новый тип источника электронов с уникальными эмиссионными свойствами и электронно-оптическими параметрами.

Таким образом, значительно расширены возможности получения, формирования и использования высокоинтенсивных корпускулярных потоков для решения ряда актуальных проблем:

• моделирование и реализация технологических процессов по профилированию и модифицированию структур микроэлектроники и микромеханики;
• создание интенсивных точечных (до ~ 1мкм) источников тормозного и характеристического рентгеновского излучения с плотностью мощности до 107 Вт/см²;
• осуществление процесса "мягкой" ионизационной десорбции с поверхности различных матриц атомов и нефрагментированных молекул сложных соединений при проведении масс-спектрометрического анализа в биомедицине и в фармакологии;
• создание лазеров на свободных электронах;
• формирование упорядоченных кристаллических наноструктур на поверхности конденсированных сред и, в частности, полупроводников;
• разработка и создание электронных источников с высокой яркостью — термополевых катодов электронных пушек, встраиваемых в масс-энергоанализаторы, предназначенные для высоколокального химического анализа поверхности конденсированного вещества.