Электростатическая линза

Электростатическая линза — устройство, предназначенное для формирования пучков электронов, их фокусировки и создания электронно-оптических изображений объектов. Более точное определение: линзой является любое аксиально-симметричное поле.

Основное уравнение электронной оптики

Рассматривается потенциал вблизи оси симметрии ([math]\displaystyle{ r\lt \lt 1 }[/math]), при начальных условиях: в начальный момент времени частица находится в начале координатной оси, начальная скорость равна нулю и [math]\displaystyle{ U(z)=0 }[/math]. Исходя из этих данных выводится уравнение:

[math]\displaystyle{ r''U+1/2*r'U'+1/4*rU''=0 }[/math]

Это и есть основное уравнение электронной оптики. Также стоит отметить, что при [math]\displaystyle{ \partial^2 U/\partial z^2\gt 0 }[/math] — то линза является собирающей, а при [math]\displaystyle{ \partial^2 U/\partial z^2\lt 0 }[/math] — рассеивающей.

Типы линз

Электростатические линзы бывают нескольких типов:

Одиночная линза

Электронные линзы, в которых потенциал распределен симметрично относительно средней плоскости, называются одиночными. Показатели преломления таких линз имеют одинаковые значения. Одиночные линзы состоят из цилиндрических электродов и диафрагм.

Иммерсионная линза

Электрические линзы, потенциал которых распределен по обе стороны от средней плоскости по-разному, называются иммерсионными.

Иммерсионный объектив

Это иммерсионные линзы, в которых ускоряющее поле непосредственно примыкает к объекту, например к катоду.

Литература

• Дмитров С. К., Фетисов И. К. Лабораторный практикум по физике газоразрядной плазмы и пучков частиц. — М.: МИФИ, 1989.