在成像电子光学中,静电聚焦同心球系统具有一系列宝贵的性质,其电位分布与电子轨迹能以解析形式表示,可以定量地研究系统的电子光学成像特性与横向像差。尽管前人已有不少研究,但都限于零级近似成像的认识,且其中存在着不少谬误。本系列文章将全面研究静电聚焦两电极与多电极同心球系统中电子的运动轨迹、电子光学成像特性与横向像差,探讨电子束在成像段形成的图像弥散,得出一些新的结论和认识,纠正文献中存在的一些谬误,建立自己的理论体系。本系列文章的第一篇主要探讨电子在两电极同心球系统中在静电场作用下的运动轨迹,导出了两电极静电聚焦同心球系统中自阴极面逸出的电子轨迹在极坐标系下的表示式ρ=f(φ)与圆柱坐标系下新的轨迹方程的表示式r=r(z),给出了自光阴极逸出的电子在成像段的行进轨迹的交轴位置及其斜率的近似和精确表示式。本文为全面研究静电聚焦同心球系统的电子光学性质及其像差奠定基础。
成像系统 像管 成像电子光学 静电聚焦阴极透镜 两电极静电聚焦同心球系统 电子轨迹方程
1 西南师范大学物理学院,重庆 400715
2 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
3 深圳市欣然电子有限公司,广东 深圳 518032
介绍了采用光刻离子交换工艺制作平面交叉型微透镜阵列的方法。利用积分形式的光线方程式讨论了平面交叉型微透镜的近轴光学特性,研究了微透镜的光线轨迹方程式和一些重要的近轴成像特性,利用ABCD定理得到了平面交叉型微透镜像距、焦距、像高、横向放大率和主平面位置的数学表达式,焦距的理论计算结果和实验数据吻合得很好。
导波光学 光波导 轨迹方程式 微透镜阵列
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
在束流轨迹方程基础上,建立了非层流无碰撞数值模拟模型,并在模型中考虑了束流空间电荷效应、发射度、能散、束心Corkscrew运动、束流横截面分布不均匀等诸多因素,编制数值模拟程序对强流相对论电子束经过磁透镜的轨迹进行了计算.计算结果表明:子束流层数一定时,焦斑直径波动在0.03mm范围内;随子束流划分层数的不同,计算所得焦斑直径的最大不确定度为±0.05mm,而焦距几乎不变化,其波动在0.08cm范围内;随子束流划分层数的增加,焦斑直径计算结果是收敛的,最终收敛值约为1.03mm.实验得到的焦距为23.2mm,焦斑直径1.3mm,实验结果表明焦距绝对误差在3.5 cm范围内,焦斑直径绝对误差在0.4mm范围内.
非层流无碰撞模型 焦斑直径 束流品质因素 轨迹方程 Non-laminar and non-collision numerical simulation X-ray spot size Beam quality factor Trajectory equation 强激光与粒子束
2005, 17(12): 1913
介绍了平面交叉玻璃光波导型半球形微透镜阵列的制作方法.利用积分形式的光线方程式讨论了半球形微透镜的光学特性,得到了半球形微透镜的光线轨迹方程式和焦距表示式,理论结果与实验数据是一致的.
平面交叉光波导 轨迹方程式 微透镜阵列
