Формирование электронных пучков. Магнитные фокусирующие линзы — страница 5

  • Просмотров 2395
  • Скачиваний 305
  • Размер файла 46
    Кб

может давать ни увеличенного, ни уменьшенного изображения. Обширное применение имеют магнитные линзы, образованные неоднородным аксиальносимметричным полем. На рис. 3 даны меридианные сечения некоторых магнитных линз этого класса и форма силовых линий в меридианной плоскости. простейшая, но очень слабая магнитная линза – это кольцевой ток. Напряжённость поля на оси кольцевого тока радиуса R, как можно очень показать, исходя

из закона Био-Савара, выражается формулой где - напряженность поля в центре кольцевого тока, то есть там, где она имеет максимальное значение, и Z – расстояние от плоскости тока. Поле на оси короткой катушки без железа, если её внутренний радиус много больше толщины оболочки, приближенно можно вычислить по той же формуле, полагая в ней где R средний её радиус. Для увеличения оптической силы линзы нужно увеличить и сжимать поле в

осевом направлении. Это достигается с помощью оболочки из ферромагнетика – магнитного экрана (рис.3, б и в) часто снабженного кольцевыми полюсными наконечниками (рис.3, г). 2.3 Механизм фокусировки в магнитной линзе Из картины силовых линий видно, что на значительной части поля линзы радиальная составляющая поля и продольная z в точку А, имеет скорость (рис.4). Силу, действующую на электрон, можно представить как сумму двух сил: Frz –

силы, действующей со стороны радиальной слагающей поля Hr на электрон, имеющий скорость Vr. Направление обеих сил одинаково, но вследствие параксиальности электронных лучей Vz>>Vr и Под действием силы электрон получает скорость, перпендикулярную к меридианной плоскости. Действие продольной составляющей поля на электрон, имеющий скорость не меняется и скорость растёт. Во второй половине линзы и вместе с ней меняют направление.

Скорость начинает убывать и к моменту выхода из линзы обращается в нуль, нигде не меняя своего знака. Электрон выходит из линзы в другой меридиальной плоскости по измененному направлению и дальше, двигаясь прямолинейно, пересекает ось в точке О. Если поле линзы слабо, то, конечно, может оказаться, что лучи и после выхода из линзы останутся расходящимися – в этом случае ось пересекут продолжения лучей. С другой стороны, при

сильном поле электрон внутри линзы успеет несколько раз пересечь ось. 2.4 Магнитная отклоняющая система Управление пространственным положением луча осуществляется с помощью электрических (электростатическая отклоняющая система) и магнитных (магнитная отклоняющая система) полей, а управление плотностью тока – с помощью электрических полей. Электронно-лучевые приборы используются для получения видимого изображения