Cтраница 4
Эквипотенциальные поверхности электростатических плоских полей являются цилиндрами с образующими, параллельными оси ОХ. Поскольку аналогом преломляющих поверхностей световой оптики в электронной оптике являются эквипотенциальные поверхности электрического поля, прохождение электронного пучка в плоском поле аналогично прохождению света сквозь цилиндрическую линзу. На основе этой аналогии электронно-оптические системы, образованные плоскими полями, получили название цилиндрических электронных линз. [46]
Проведенный анализ показывает, что любое неоднородное осе-симметричное электрическое поле в параксиальной области является электронной линзой. Как известно, в световой оптике преломляющая поверхность в виде гиперболоида вращения обладает свойствами линзы. [47]
![]() |
Путь электронного пучка через линзы объектива. показана угловая апертура 2а, брэгговский угол 20 и инверсия изображения относительно дифракционной картины и образца. [48] |
В то время как в световой оптике а может быть очень большей ( приблизительно 90), так что б может достигнуть величины Я, в электронной оптике используемая апертура значительно меньше. Преимуществом маленькой апертуры является большая глубина резкости. Расстояние вдоль оптической оси Т между двумя плоскостями, которые еще находятся в фокусе, равно Г 2б / а. Это означает, что образец тонкой пленки находится в фокусе по всей его толщине. [49]
Изображение на экране получается в виде размытого кружочка. Это явление по аналогии со световой оптикой называется сферической аберрацией. Ограничивающая диафрагма, уменьшающая поперечное сечение электронного пучка, способствует уменьшению сферической аберрации. В высоковольтных электронно-лучевых трубках, сконструированных в ВЭИ, применяются электростатические линзы с гиперболическими эквипотенциальными поверхностями, которые обладают наименьшей сферической аберрацией. При цилиндрических электродах иммерсионной линзы сферическая аберрация будет наименьшей при равенстве диаметров обоих цилиндров. Сферическая аберрация становится ничтожно малой, если диаметры цилиндров в 8 раз больше диаметра диафрагмы, ограничивающей размер пятна. [50]
Описанные выше принципы используются в электростатических линзах, состоящих из диафрагм с разными потенциалами, центрированных на одну и ту же ось. Все понятия, установленные в теории центрированных систем световой оптики, применимы и для них. [51]
При отражении на двойном слое, гак же как в световой оптике, угол падения равен углу отражения. [52]
Уравнение Лапласа (1.16) показывает, что, задавая значения потенциала в некоторых точках пространства, тем самым можно однозначно определить форму эквипотенциальных поверхностей. Из этого вытекает третье отличие между световой и электронной оптикой: в световой оптике форма преломляющих поверхностей и показатель преломления не связаны между собой; в электронной оптике показатель преломления ( ] / /) и форма преломляющих ( эквипотенциальных) певерхностей в большинстве случаев не могут быть изменены независимо. [53]
![]() |
Преломление электояяого луча одиночной линзой ( сетчатой линзой. [54] |
На рис. 89 показана типичная конструкция одиночной линзы из мелкоячеистой проволочной сетки. Одиночные л и н-з ы по принципу действия аналогичны собирающим или рассеивающим линзам световой оптики. [55]
В эффективных видах низкотемпературной теплоизоляции с применением вакуума поток лучистой энергии задерживается ( ослабляется) в значительной мере за счет поглощения и рассеяния его частицами теплоизоляционного материала. Теория ослабления излучения дисперсными материалами разработана довольно полно, она широко применяется в астрономии и световой оптике и частично используется в теплотехнике. [56]
Оно является точным, строго говоря, лишь в той степени, в какой можно рассматривать точной формулу Кирхгофа. Но это приближение в электронной оптике справедливо со столь высокой степенью точности, которая почти недоступна в световой оптике, так как длина волны быстрых электронов мала по сравнению с размерами любого предмета, за исключением атомного ядра. [57]
Хотя из-за векторной природы поля электромагнитная линза существенным образом отличается от стеклянной линзы, используемой в световой оптике, те различия, которые возникают при образовании изображения - вращение и вращательная аберрация изображения, - почти полностью устраняются электронно-оптической схемой. Для параксиальной схемы образования изображения, представляющей для нас наибольший интерес, рассмотрение по существу не отличается от аналогичной теории в световой оптике. [58]
![]() |
Тетродный электронный прожектор. 12 Телевизионная техника.| Потенциалы вблизи катода. [59] |
Образованные таким путем электронные линзы имеют много общего с оптическими линзами. Допуски, необходимые при проектировании электронных прожекторов, изменяются в зависимости от специфических условий в значительно большей мере, чем это имеет место в световой оптике. Решение этой задачи приводит к большому разнообразию конструкций, в чем убедится каждый, кто ознакомится с электронно-лучевыми трубками различного назначения. Основными элементами, обычно применяемыми для получения электронных линз, являются цилиндры и диафрагмы с отверстиями. [60]