Електронна оптика електростатичних полів». Розподіл потенціалу в аксиально-симетричному електричному полі, страница 13

4)  При зміні кута вльоту фокус практично не змінюється. Це пояснюється тим, що, імерсійний об’єктив має катод. Електрони, що виходять з центральної частини катоду, попадають в прискорююче поле. Характерна властивість імерсійного об’єктива – байдужість поля до властивостей електрона, тобто нема залежності від кута вильоту електрона з катоду, тому що початкова швидкість електрона практично дорівнює нулю.

Рис.5.4 Траєкторія польоту електронів з різними кутами вльоту в полі імерсійного об’єктива.

5)  Оптичну силу імерсійного об’єктива можна змінювати, змінюючи відношення потенціалів електродів, що створюють його (рис. 5.5.). При цьому вона буде зростати зі зростом відношення анодної напруги до абсолютної величини напруги на модуляторі і зменшенням відстані між цими елементами.

Рис. 5.5 Збільшення оптичної сили імерсійного об’єктива .

Як бачимо фокусна відстань зменшилась до 2,16 мм.  А отже оптична сила збільшилась. Також оптичну силу можна збільшити пропорційно зменшуючи розміри електродів

3  Контрольні питання.

3.1. На чому засноване використання методу кінцевих різниць при розрахунку поля електростатичної лінзи і в чому суть даного методу?

Суть цього питання детально розглянута в пункті 1.2.1 звіту.

3.2. Яким чином можна визначити розподіл потенціалу на осі аксиально-симетричного електростатичного поля?

Суть цього питання детально розглянута в пункті 1.1 звіту.

3.3. Дайте визначення електронної лінзи.

В електронній оптиці електронною лінзою називається приосьова область неоднорідного осесиметричного електричного чи магнітного поля, що має властивість фокусувати електронні або магнітні пучки. В інженерній практиці електронною лінзою часто називають систему  електродів чи котушок, обтічних струмом, що створюють осесиметричне поле.

3.4. Які властивості мають лінза-діафрагма, імерсійний об'єктив, імерсійна і одиночна лінзи?

Одиночна лінза.

-  Завжди збираюча.

-  Симетрична f1=f2.

-  Крім того,лінза,створюючи електронне зображення, не змінює енергію створюючого це зображення електронного пучка. Можливо 2 варінта:

    (3.1).

Імерсійна лінза.

-  Завжди збираюча.

-  Вона несиметрична, тобто її фокусні відстані не рівні і відносяться як:

o                  (3.2)

-  Формуює електронне зображення, змінюючи енергію створюючого зображення електронного пучка.

Імерсійний обєктив:

-  Має катод і попередньо фокусує пучок електронів. Фокус мало залежить від куту вльоту електронів.

-  Завжди збираючий

-  Може бути використаний для зміни струму пучка електронів, що відбираються з катода.

-  Має здатність «відбору» електронів. У лінзу попадають переважно електрони з малим кутом нахилу до осі.

-  Має прискорююче поле

Лінза-діафрагма:

-  Може бути збираюча та розсіювана, в залежності від співвідношення абсолютних величин напруженості.

-  Фокусна сила лінзи залежить від різниці напруженостей однорідних полей зліва і справа від неї

3.5.У чому суть методу лінійних відрізків осьового потенціалу?

Суть цього питання детально розглянута в пункті 1.3.2.

3.6.Які параметри характеризують початкові умови влету  електрона в поле лінзи, що моделюється?

1. Швидкість вльоту.

2. Координата вльоту.

3. Кут вльоту.  

3.7.Від чого залежить фокусна відстань імерсійної лінзи?

Оптичну силу імерсійної лінзи можна розрахувати по загальних формулах за умови, що розподіл потенціалу уздовж осі відомо. Для розподілу потенціалу уздовж осі імерсійної лінзи, утвореної двома циліндрами однакового радіуса R з потенціалами U1 і U2, при відстані між циліндрами, малому в порівнянні з радіусом, мається наближене вираження:

                           (3.3)

Оптична сила імерсійної лінзи, утвореної двома циліндрами однакового радіуса:

                               (3.4)

ПРИБЛИЗНО: