Определение электронной линзы.

Фокусировка электронного потока

В 1899 году немецкий физик И.Э.Вихерт применил для фокусировки электронного потока в электронно-лучевой трубке катушку из изолированной проволоки, по которой протекал электрический ток.

Таким образом, он практически использовал магнитное поле для фокусировки электронного потока и получения так называемых электроннооптических изображений.

Электроннооптическими (и ионнооптическими) изображениями принято называть изображения, которые можно визуализировать на люминесцирующих экранах или фотографических плёнках.

Однако лишь в 1926 году немецкий учёный Х.Буш теоретически рассмотрел движение заряженных частиц в магнитном поле такой катушки и показал, что она является электронной линзой.

Определение электронной линзы.

Электронная линза (ЭЛ) – устройство, предназначенное для формирования пучков электронов, их фокусировки и получения с их помощью электроннооптических изображений объектов и деталей объектов.

(Устройства, с использованием которых совершают такие же операции над пучками ионов, называются ионными линзами).

Здесь проглядывается полная аналогия с обычной светооптической линзой. Разница лишь в том, что для «преломления» электронного потока на электронные (ионные) пучки воздействуют электрическими или магнитными полями.

В связи с аналогией с обычной светооптической линзой заимствована из классической оптики световых лучей и терминология, применяемая для характеристики электронной линзы. Кроме всего, заимствование терминологии создает удобство анализа работы электронных линз и наглядность восприятия.

В связи с применением для фокусировки электронного потока или магнитных, или электрических полей различают два типа электронных линз:

–магнитные;

–электростатические.

Последующая разработка электронных линз (магнитных и электростатических) открыла путь к созданию электронного микроскопа, электроннооптического преобразователя (ЭОП) и ряда других приборов, в которых формируются правильные электроннооптические изображения объектов, испускающих электроны или каким-либо образом воздействующих на электронные пучки.

Формы отклоняющих электрических и магнитных полей, применяемых в аналитических приборах, очень разнообразны. Особенно это разнообразие велико а аналитических приборах, в которых используется свойство этих полей разделять (разрешать) заряженные частицы по энергии и массе.

Широко используется также свойство полей фокусировать пучки.

Кроме того, для улучшения качества фокусировки искривляют границы секторных магнитных полей, а также применяют неоднородные магнитные поля, напряжённость которых меняется по определенному закону.

Электронные линзы классифицируют по виду симметрии их поля и по его другим характерным признакам.

В электроннооптических устройствах широко применяются электрические и магнитные поля, обладающие симметрией вращения относительно оптической оси системы. Электронные линзы (и электронные зеркала) с такими полями называются осесимметричными.

.а) Электрические поля с симметрией вращения создаются электродами в виде цилиндров, чашечек, диафрагм с круглыми отверстиями и т.п.

В электростатических осесимметричных электронных линзах, как и в светооптических линзах со сферическими поверхностями, изображение может быть только прямым или перевёрнутым.

.б) Для получения осесимметричных магнитных полей используют электромагниты (иногда постоянные магниты) с полюсами в форме тел вращения или тороидальные катушки с намоткой из изолированной проволоки, по которой пропускается электрический ток.

В магнитных осесимметричных электронных линзах изображение может быть не только прямым или перевёрнутым, но и дополнительно оно повёрнуто на некоторый угол.

Дата добавления: 2015-11-14