|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Электронные линзы | Электронные линзы (далее Э) устройства, предназначенные для формирования пучков электронов, их фокусировки и получения с их помощью электроннооптических изображений объектов и деталей объектов (см. Электронная и ионная оптика, Электронный микроскоп). Устройства, с использованием которых совершают такие же операции над пучками ионов, называются ионными линзами. В Э и ионных линзах воздействие на электронные (ионные) пучки осуществляется электрическими или полями; эти линзы называются соответственно электростатическими или Э классифицируют по виду симметрии их поля и по его другим характерным признакам. Терминология, применяемая для характеристики Э, в ряде случаев заимствована из классической оптики световых лучей, что объясняется глубокой аналогией между последней и электронной (ионной) оптикой, а также соображениями наглядности и удобства.
Простейшей осесимметричной электростатической Э является диафрагма с круглым отверстием, поле которой граничит с одной или с обеих сторон с однородными электрическими полями (рис. 1). В зависимости от распределения потенциала она может служить собирающей (пучок заряженных частиц) или рассеивающей линзой. Если поля с обеих сторон осесимметричной электростатической Э отсутствуют, т. е. к ней примыкают области пространства с постоянными потенциалами 1 и 2, и если эти потенциалы различны, Э называется иммерсионной (рис. 2); при одинаковых потенциалах линза носит название одиночной (такая линза состоит из 3 и более электродов). В результате прохождения электронов через иммерсионную линзу их скорости изменяются, одиночные линзы оставляют эти линзы неизменными. Иммерсионные и одиночные линзы - всегда собирательные.
В некоторых электростатических Э одним из электродов служит катод, испускающий электроны (катодные линзы). Линза подобного типа ускоряет испущенные катодом электроны и формирует из них электронный пучок. Катодная Э, состоящая лишь из двух электродов - катода и анода, не может сфокусировать электронный пучок, и с этой целью в в конструкцию линзы вводят дополнительный электрод, который называется фокусирующим (рис.3).
Осесимметричные линзы выполняются в виде катушки из изолированной проволоки, обычно заключенной в панцирь для усиления и концентрации поля линзы. Для создания линз с очень малыми фокусными расстояниями необходимо максимально уменьшить протяженность поля; с этой целью применяются полюсные наконечники (рис. 4). Поле линзы может возбуждаться также постоянным
Электродами т. н. цилиндрических электростатических Э служат обычно диафрагмы со щелью или пластины, расположенные симметрично относительно средней плоскости линз (рис. 5). Название "цилиндрические" указывает, что подобные Э действуют на пучки заряженных частиц так же, как цилиндрические светооптические линзы на световые пучки, фокусируя их лишь в одном направлении. Классификация цилиндрических Э аналогична приведенной для осесимметричных Э (существуют иммерсионные, одиночные, катодные и другие цилиндрические Э) (рис. 6). Цилиндрическими могут быть и Э (обычно с панцирем).
Поля трансаксиальных электростатических Э (рис. 7) обладают симметрией вращения относительно оси (ось х на рис.), расположенной перпендикулярно к оптической оси системы z. В сечениях, параллельных средней плоскости yz такой линзы, эквипотенциальные поверхности имеют форму окружностей или, если поле ограничено, их частей, как и сечения сферических поверхностей обычных светооптических линз. Поэтому аберрации трансаксиальной линзы в направлении параллельном средней плоскости, сравнимы по величине с аберрациями светооптических линз, т. е. очень малы. Линейное изображение В1 точечного или перпендикулярного к средней плоскости прямолинейного предмета практически не будет претерпевать аберрационного расширения.
Особый класс Э образуют квадрунольные электростатические и Э Их поля имеют две плоскости симметрии, а векторы напряженностей полей в области движения заряженных частиц почти перпендикулярны к их скоростям (рис. 8). Такие линзы фокусируют пучок в одном направлении и рассеивают его в другом, перпендикулярном к первому, создавая линейное изображение точечного предмета. Применяя две установленные одна за другой квадрупольные электростатические и Э Их поля имеют две плоскости симметрии, а векторы напряженности полей в области движения заряженных частиц (рис. 8). Такие линзы фокусируют пучок в одном направлении и рассеивают его в другом, перпендикулярном к первому, создавая линейное изображение точечного предмета. Применяя две установленные одна за другой квадрупольные Э (дублет) (рис. 9), поля которых повернуты одно по отношению к другому на 90° вокруг их общей оптической оси, можно получить систему, собирающую пучок в двух взаимно перпендикулярных направлениях и дающую при надлежащем выборе параметров Э стигматическое изображение (точка отображается точкой). Квадрупольные Э могут воздействовать на пучки заряженных частиц со значительно большими энергиями, а в случае линз - и с большими массами, чем осесимметричные Э
Лит. см. при ст. Электронная и ионная оптика.
В. М. Кельман, И. В. Родникова.
|
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 31.10.2025 23:01:15
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
