border=0

Apparat en prinsipe fan operaasje elektrostatyske en magnetyske linzen

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>

In elektroan yn in elektrysk fjild fan krêft E wurdt oandien. . In elektrysk dy't yn in elektrysk fjild falt, giet rjochtlinich. Yn in unifoarme fjild wurdt de elektro-beam yn in parallele stream fan elektroanen feroare.

Fig. 3.1 Elektronenbal yn in unifoarme elektryske fjild.

De krêftlinen binne fertsjintwurdige troch linige linen, de ekquipotinsjele oerflakken binne solid. F = e E = e (V / d)

De linen fan 'e krêft fan it fjild wurde oanjûn troch strutsen linen, de paragrafen fan equipotinsjele oerflakken troch it fleantúch fan' e sifers wurde troch fêste linen sjen litten. It potensjaal fan it fjild V ferheget it as jo fan boppe nei ûnderen ferpleatse.

Fig. 3.2 Ofwinning fan in ljochtbôle yn in net-unifere optysk medium. De refraktive yndeks n nimt by it beweging fan boppe nei ûnderen.

De moasje fan opbringende dieltsjes yn soksoarte apparaten kin krekt genôch beskreaun wurde yn it ramt fan klassike meganika, om't de welle natuer fan 'e dieltsjes yn dizze problemen praktysk net útkundiget. Yn dizze apbakseling wurdt de EI en EO geometrysk neamd troch analogy mei de geometryske optika fan ljochtstrielen, dy't útdrukt wurdt yn it feit dat it gedrach fan balken fan opladen partijen yn elektryske en magnetyske fjilden op in soad wizen lykas it gedrach fan ljochtrjochtingen yn inhomogene optyske media binne. Kwalitatyf is dizze oerienkomst fûn as fergelykjen fan fig. 3.1 en 3.2. Dizze analogy is basearre op in mear algemiene analogy tusken klassike meganika en ljochtgeometryske optika, fêstige troch de Ierske wiskundige en fysikist William R. Hamilton, dy't yn 1834 bewiisde dat de algemiene meganyske ekegaasje (Hamilton-Jacobi-lykweardigens) ferlykber is yn foarm foar de optyske eikonale-gearhing. As yn lichte geometryske optika is it begryp fan refraktive yndeks ynfierd yn geometryske EO en EO.

Fig. 3.3 Brekking fan 'e ljochtballe oan' e grins fan twa media mei ferskate refraktive indices; sin i / sin r = n2 / n1 en de brekking fan 'e elektroan-beam oan' e grins fan twa media mei ferskillende potensoaten sin i / sin r = (V2 / V1) 1/2.

By it berekkenjen fan byldfoardielen foar snelle dieltsjes, is it fergelykber mei de ôfwikingen fan optyske systemen. Wannear't de aproeging fan geometrysk EO en EUT net genôch is, bygelyks by it stúdzjen fan 'e resolúsje fan in elektronenmikroskoop, binne de metoaden fan' e kwantummeganika belutsen.

Axsymmetryske linzen en spegelingen meitsje krekte elektroanoptyske bylden kreëarje as ferplichte parten foldwaande tichtby de symmetry fan it fjild bewegen en har earste snelheden lykje minder fan elkoar. As dizze betinksten net befetsje wurde, wurde de byldbefallen tige wichtich. As it ûnderwerp en it byld bûten it fjild lizze, is de axisymmetryske EL altyd sammele. De eigenskippen fan in elektrostatyske axisymetric EL wurde bepaald troch de posysje fan har haadpunten, fergelykber mei de haadpunkte fan axisymmetryske ljocht-optyske ôfbyldingssystemen: fokken, haadpunten en nodalpunten. De bou fan 'e byld wurdt makke neffens de regels fan ljocht geometryske optika. Yn magnetyske EL wurdt it ek oanwêzich yn guon hoeken.

Elektrostatyske axisymetryske fjilden binne karakterisearre troch deselde geometryske ôfwikingen as ljochtsintralisearre systemen fan spherike oerienen: spherike ôfwaging, astigmatisme, krúatting fan it byldfjild, distortion, en koma. Yn magn. fjilden wurde oan har tafoege. anisotropyske fersmoarging, astigmatisme en koma. Dêrnjonken binne der trije soarten chromatyske ôfwikingen (twa op elektrostatyske fjilden), troch in bepaalde ûnferbidlike fariant yn 'e energyen fan' e dieltsjes dy't it fjild ynkomme. Algemien prate EL-ôfwikingen mei rotaasjesymmetry ûnder fergelykbere betingsten ferminderje de ferrieren fan ljocht-sintraal optyske systemen. De fraach fan kompensaasje foar ôfwikingen of herrediening is ien fan 'e wichtichste problemen yn teoretyske EO en IO.

Fig. 3.4 Chromatyske abstraksje yn ljocht-optyske (a) en elektroanyske (b) linsen.

De spherike ôfwaging fan 'e lens ûntstiet op grûn fan it feit dat op' e rânen de reagener faker sterker ôfwikselje as yn 'e middenpartij. As gefolch dêrfan wurdt it byld fan it punt as in segmint parallele oan de optyske as. De beamte seksje sil in ôfbylding jaan yn 'e foarm fan in plak fan finite grutte. As gefolch fan 'e ôfwaging, wurdt it byld fan it objekt ferneatige.

Yn optyske en elektroanyske systemen wurdt ek it fenomenon fan chromatyske ôfwaging beoardield, op grûn fan de ôfhinklikens fan 'e refraktive yndeks op' e wavelength (dispersion). Dit liedt ta it feit dat de rigels fan ferskate wellen>

Der binne oare soarten EL en EZ, wêrfan fjilden ferskate soarten symmetry hawwe. T. n. silindraal elektrostatyske en magnetyske EL en EZ meitsje lineêre ôfbyldingen fan puntobjekten. Yn in tal analytyske ynstruminten wurdt heechweardige fokusjen allinich yn ien rjochting nedich. Yn dizze gefallen is it oan te rikken om de saneamde oan te oefenjen. transaksjale elektrostatyk EL of EZ. Foar effekten op beammen fan opladene dieltsjes mei hege enerzjy wurde kwadrupol EL's (elektrostatyk en magnetysk) brûkt.

Elektro-optyske apparaten mei elektryske of magnetyske fjilden dy't oer it strân rjochte wurde brûkt om opladene partikelbalken út te lizzen.

Net allinnich elektryske, mar ek magnetyske fjilden mei rotaasjesymmetry oer de optyske asak fan it systeem wurde breedte brûkt yn elektroanoptyske apparaten.

Fig. 3.5 Elektronenbal yn in unifoarm magnetysk fjild.

De magnetyske yndekslinen, lizzend nei it fleantúch fan it tekenjen en rjochte fan it tekenjen nei ús, wurde as punten sjen litten. F = e [vB]; R = mv / eB.

Elektronenbalken (EL) en elektryske spegels (EZ) mei sokke fjilden wurde axisymmetrik neamd. Elektryske fjilden mei symmetry fan rotaasje binne makke troch elektroanen yn 'e foarm fan sylinders, kopen, diaphragmen mei rûne gatten, ensfh.

Fig. 3.6 Spherical kondensator: 1 - kondensatorelektroden; 2 punten objekt; 3 - byld fan it ûnderwerp; 4 - ringblêden.

It byld leit op in rjochte line troch de boarne en sintrum O spherich. electroden.

Fig. 3.7 Glêslinsen (a) en meshelektrononlinsen dy't makke wurde troch analogy mei harren (b).

Electric De fjilden binne meastentiids útfierd troch ferskate kapsitoaren: flak, sylindich, spherike (fig. 3.7) en toroidaal.

Fig. 3.8 Potensjele ferdieling op it fjild tusken twa sylindyske elektroanen

Fig. 3.9 Dûbeldelektronenlinsen.

Fig. 3.10 Single electron lenses.

Om axisymetrike magnetyske fjilden te krijen, wurde elektromagnetten (soms permanente magnets) mei poles yn 'e foarm fan rotearjende lichems of spultsjes mei aktueel brûkt (ôfbylding 3.11).

Fig. 3.11 Magnetyske linsen yn 'e foarm fan in spul: in side side; b - foarsicht;

1 - spul; 2 - krêftlinen magn. fjilden; 3 - elektroanyske trajektoryk.

De oanpaste linen jouwe de kontrôtes fan 'e elektronenbal dy't ûntsteane út punt A (objekt) en rjochte op punt B (ôfbylding).

Ferljochende magnetyske fjilden wurde makke troch elektromagneten of dirigers troch hokker aktuele streamt. De foarmen fan elemint fan elektryske en magnetyske fjilden dy't yn massekespektrometers brûkt binne, elektroanografyske spektrometers en oare analytyske ynstruminten, wêrby't de fjilden it ramt fan enerzjy en massa's apart radaelje (fergees) opsette, en ek de beammen fokusje, binne ferskille.

Fan 'e ferskate soarten magnetyske fjilden wurde in unifoarme fjild en in sektorfjild faak brûkt (foto 3.12). Om de kwaliteit fan it fokusjen te ferbetterjen, wurde de grinzen fan 'e sektormagnet krûpt. fjilden, en ek ynhomogene magnetyske fjilden tapasse, de krêft dêrfan is ôfwike nei in beskate wet.

a) b)

Fig.3.12 Fernvyzje en fokusje fan in beam fan opladen partijen troch in homogene (a) magnetyske fjild: 1 - objekt; 2 - byld, en sektor (b) magnetysk fjild: 1 - magn. fjild; 2 - ûnderwerp (boarne slot); 3 - ôfbylding.

Fergelike dieltsjes útstjit troch in lineêre objekt (slit) binnen in lyts hoeke 2a, earst diverge en dan beskriuwt semy-rigen mei radius r, dy't deselde binne foar alle partijen mei deselde massa en enerzjy, foarmje in byld fan it objekt yn 'e foarm fan in strip. It lineêre objekt en it strip-ôfbylding binne parallele oan 'e magnetyske fjildlinen, rjochtspersoanlik rjochte op it fleantúch fan' e sifers.

De opnommen elektryske en magnetyske apparaten, soms ek wol elektroanyske (ionyske) prism's neamd , binne ôfwikend fan ljocht-optyske prism's, sadat se net allinich ôfwaskje, mar ek fokus fan opladene dieltsjes. Fokusjen liedt ta it feit dat parallele beams yn 'e fjilden fan soksoarte apparaten falle as parallel nei efterlizzing.

Ûnderwilens moatte elektryske (ionyske) prisma's nedich wêze, dy't, lykas ljochtprisma's, parallele beamsamen behearje. Om't sokke elektryske prismen brûkt teleskopyske systemen fan elektryske en magnetyske fjilden. It tafoegje oan it elektronyske prisma in kollimator EL oan 'e ynfier en in fokus op' e útfier, kin men in analytysk krije. in apparaat dat hege resolúsje kombinearret en in grutte elektro-optyske aperture.

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>





Sjoch ek:

Evolúsjonêre modeling

Physical features of the transition from micro to nanodevices

Fuzzy logika en de teory fan fuzzy sets

Meissner-effekt

Gebrûk fan Chaos om ynformaasje te generearjen

Raster (scannen) elektronmikroskoop

Meitsjen fan metoaden mei feiligens basearre sensoren

Literatuer

Chaos teory

Quantum-oszillator basearre op elektromechanikaal resonator

Untwerp en wurking fan in scan-tunneling mikroskoop

Electron Paramagnetic Resonânsje

Physyske basis foar it meitsjen fan yntelliginte mjitsysteemen mei neuronale netwurktechnology

Werom nei ynhâldsopjefte: Moderne fûnemintele en tapastlike ûndersyk yn ynstruminten

Views: 6064

11.45.9.33 © edudocs.fun is net de auteur fan de materialen dy't ynbrocht binne. Mar leveret de mooglikheid fan fergees gebrûk. Is der in fertsjinwurdiging fan 'e autoriteit? Skriuw ús | Feedback .