Линзы асимметричные

Угол зрения 02=7 90 , что значительно искажает изображение. Однако, установив после проекционной линзы асимметричную систему, можно получить коррекцию такую, какую дает объектив киноаппарата. Тем самым искажение значительно уменьшается. [c.19]

Линзы могут быть классифицированы с самых разных точек зрения. Например, можно говорить об электростатических, магнитных или комбинированных линзах ограниченных линзах или линзах, погруженных в поле в зависимости от того, можно или нет определить границы линзы сильных или слабых линзах в соответствии с тем, расположен ли фокус внутри или вне ее толстых или тонких линзах (разд. 4.9) симметричных или асимметричных линзах в зависимости от наличия перпендику- [c.209]

Симметрия может быть ненужным ограничением для двухэлектродных иммерсионных линз. Действительно, положение точки перегиба на распределении осевого потенциала и его величина в этой точке — две дополнительные степени свободы, которые могут быть использованы для поиска линз с лучшими свойствами. Представим теперь краткий обзор имеющихся сведений о свойствах асимметричных двухэлектродных линз. [c.416]

Начнем с колоколообразной функции Г (г), симметричной относительно плоскости 2 = 0. Из этого факта сразу же следует, что распределение потенциала не будет антисимметрично относительно той же плоскости. Действительно, максимум функции T z) всегда сдвинут в сторону уменьшения потенциала. Это означает, что в плоскости г=0 потенциал не равен среднему двух электродных напряжений. Следовательно, мы имеем модель асимметричной линзы. [c.417]

Рис. 94. Асимметричная линза, со- 7.3.2.2. Асимметричная

Асимметричные двухцилиндровые линзы уже привлекали внимание в литературе [36, 44, 206]. Электростатическое поле такой линзы может быть рассчитано аналитически [227], если предположить, что меньший цилиндр полубесконечной длины помещен в бесконечно длинный больший цилиндр (s— —сю). Обычно решение получается очень громоздкое, и оптические свойства могут быть оценены только численно. Можно найти, [c.418]

Рис. 95. Асимметричная двухцилиндровая линза.

Рис. 96. Асимметричная линза из двух диафрагм.

Было также исследовано множество других асимметричных конфигураций. В работе [245] на основе изучения трех различных линз с более высоким потенциалом на среднем электроде был сделан вывод, что для малых рабочих расстояний в режиме конечного увеличения асимметричная структура имеет наименьшую сферическую аберрацию, но если требуется большое рабочее расстояние, то предпочтительнее симметричная линза, изображенная на рис. ПО, с толстым средним электродом и большими межэлектродными зазорами. [c.445]

Очень интересное исследование [248] было посвящено изучению 16 различных асимметричных линзовых структур с более низким потенциалом на средних электродах, которые применяются в источниках эмиссионного поля. Поскольку миниатюризация линзы ограничена необходимостью поддерживать приемлемое рабочее расстояние между источником и первым элект- [c.445]

Рис. 113. Асимметричная линза с коническим центральным электродом.

Конечно, как и в двухэлектродном случае, трехэлектродные иммерсионные линзы также могут быть геометрически симметричными или асимметричными. Соответственно в этом смысле можно различать симметричные и асимметричные линзы. [c.447]

Удачное использование как геометрической, так и электрической асимметрий, естественно, приводит к идее использовать их одновременно. Таким способом достигается наибольшее усложнение трехэлектродных фокусирующих структур асимметричные иммерсионные линзы. Такие линзы характеризуются весьма большим числом параметров. Напомним, что полное исследование их свойств возможно только на основе распределений потенциалов. Параметры, выведенные в начале разд. 7.4, должны адекватно описывать свойства этих линз. [c.455]

Многоэлектродные линзы также могут быть симметричными и асимметричными, как геометрически, так и электрически. В основном они работают в режиме иммерсионных линз. Данные существуют только для некоторых специальных систем. Систематическое исследование возможно только на основе распределений потенциалов. [c.456]

Для уменьшения хроматической аберрации была предложена четырехэлектродная асимметричная линза, состоящая из четырех диафрагм [258]. Эта линза состоит из четырех плоских электродов с отверстиями. [c.457]

Колоколообразная модель может быть также использована для описания асимметричных линз. В этом случае можно считать, что распределение магнитной индукции состоит из двух частей различной полуширины. Можно показать [16], что такая асимметрия выгодна коэффициенты как сферической, так и хроматической аберрации уменьшаются, если полуширина в пространстве объектов больше, чем в пространстве изображений. [c.493]

До сих пор подробно обсуждались только симметричные линзы с одним зазором. Короткие магнитные линзы, однако, могут иметь совершенно асимметричные полюса [306, 309], и [c.502]

ЧИСЛО зазоров, конечно, тоже не ограничено [310]. Так как на максимальную магнитную индукцию асимметрия, вызванная, например, различием внутренних диаметров полюсных наконечников, влияет слабо и свойства первого порядка в основном зависят от Втах, МОЖНО изменять форму полюсных наконечников без значительного влияния на фокусирующие свойства. Такие асимметричные линзы можно использовать для удаления образцов из областей максимального поля. Линзы с двумя зазорами предназначены для устранения поворота изображения. [c.503]

Осевое распределение электростатического потенциала, показанное на рис. 145, было получено с помощью этого метода. Мы выбрали N=10 и ввели некоторые ограничения для потенциала и его производной по г. Это распределение соответствует асимметричной трехэлектродной линзе с отношением потенциа- [c.529]

Отметим, что эти уравнения содержат только осесимметричные электростатические и магнитные функции квадрупольных потенциалов. Компоненты высших гармоник не оказывают влияния на параксиальные свойства. Функция [U z)—i/o]rei вычисляется подстановкой функций осевого потенциала U z) осесимметричной компоненты в уравнение (2.89). В отсутствие осесимметричных линз и любых осесимметричных компонент, появляющихся из-за асимметрично возбужденных квадруполей, U(z) постоянно и равно электростатическому потенциалу вдоль оси (средняя энергия частицы выражена в электрон-вольтах), и уравнения существенно упрощаются. Для специального случая, когда в системе нет квадруполей, оба уравнения в отсутствие косых лучей (С=0) дают электростатические члены уравнения параксиальных лучей (4.31), потому что в этом случае каждая из плоскостей xz и yz может быть выбрана в качестве меридиональной. В случае косых лучей уравнения в декартовых координатах проще, чем в цилиндрических (см. разд. 4.10.1.2), следовательно, нет необходимости рассматривать косые лучи отдельно. [c.561]

Указанная специфика излучения лазерного диода приводит, как правило, к большим или меньшим (в зависимости от задачи) потерям световой энергии, достигающем в ряде случаев 80%. Таким образом, узкий (ДА < 1 нм) спектральный диапазон с одной стороны, сложный асимметричный характер амплитудно-фазового распределения и, как следствие, высокие потери в традиционных оптических элементах с другой, делают дифракционную оптику в данном сл чае вполне конкурентоспособной. Известен дифракционный микрообъектив [81], предназначенный для лазерного проигрывателя, представляющий собой бинарную микролинзу, однако такая линза не устраняет асимметрию пучка, имеет низкую эффективность и весьма ограниченное применение. Более совершенная линза Френеля для коллимации излучения полупроводникового лазера [82] имеет непрерывный профиль и учитывает изменения [c.463]

Мы рассмотрели основные усовершенствования, коснувшиеся в последние десятилетия оптических систем объективов. Но немало нового появилось и в их механических устройствах. В первую очередь следует упомянуть так называемую плавающую фокусировку при наводке на резкость не только весь объектив перемещается вдоль оптической оси, но одновременно изменяется расстояние между его отдельными компонентами. Так, в упомянутом выше объективе с асферической оптикой фирмы Канон последняя линза совсем не сдвигается при фокусировке, у некоторых других объективов той же фирмы первая и вторая группы линз при фокусировке смещаются по разным законам. Когда бывает полезна плавающая фокусировка У некоторых, особенно асимметричных, объективов качество изображения понижается при фокусировке на конечное расстояние, если схема объектива была рассчитана, как обычно, для случая объект на бесконечности . Устройство плавающей фокусировки позволяет скомпенсировать растущие аберрации, в частности кривизну поля, и тем самым существенно улучшить качество изображения близко расположенных объектов на краю поля зрения. [c.41]

Таким образом, Ь и с характеризуют взаимное расположение главных и фокальнь1х плоскостей. Например, если главная плоскость Н лежит внутри линзы, то величина с определяет ТУ долю фокусного расстояния, которая приходится на область вне линзы (рис. 75). Следует отметить, что главные плоскости достаточно толстой собирающей линзы лежат внутри линзы асимметрично относительно центра, если радиусы кривизны г, и г2 преломляющих поверхнобтей различны. [c.129]

Из полученного результата можно сделать следующие выводы об импульсе в фокальной плоскости временной линзы . Форма импульса в точности повторяет форму фурье-спектра первоначального импульса [23, 291 такие импульсы получили название спектронов [30, 31]. Огибающая импульса р (t, F) симметрична независимо от начальной формы ро(0 (рис. 1.10), за исключением асимметричного, описываемо- [c.43]

Итак, свойства асимметричных двухэлектродных иммерсионных линз известны только для некоторых специальных случаев и особых условий работы. Систематическое исследование требует более единообразного подхода, основанного на четырех параметрах, выведенных в начале разд. 7.3 [202а]. [c.421]

Распределение потенциала не обязательно симметрично по отношению к его экстремальной точке. Соответственно однопотенциальные линзы могут быть симметричными или асимметричными. На рис. 99 и 100 показаны асимметричные линзы (отметим, что для однопотенциальных линз должно выполняться соотношение Уз=У ). Так как однопотенциальная линза имеет одинаковые потенциалы с обеих сторон, то геометрическая симметрия системы электродов относительно ее средней плоскости, перпендикулярной к оптической оси, автоматически приводит к общей симметрии распределения потенциала. [c.422]

Большое число возможных параметров снова обращает внимание на то, что исследовать однопотенциальные линзы необходимо на основе распределения осевого потенциала, а не конфигурации электродов [202Ь]. Однако в общем можно утверждать, что симметричные однопотенциальные линзы имеют более низкие аберрации, чем симметричные двухэлектродные иммерсионные линзы. Если желательно и дальше улучшать свойства линз, то нужно вернуться к асимметричным линзам. [c.444]

Идея использования геометрически несимметричных однопотенциальных линз основана на хорошо известном результате световой оптики при сильном увеличении сферическая аберра-пия минимальна, если поверхность линзы с наибольшей кривизной обращена к объекту fl8j. Очевидно, в электронной и НОННОЙ оптике это соответствует ситуации, когда объект находится со стороны максимального поля, т. е. линза и ее центр сдвинуты в направлении максимального поля со стороны объекта. Такая асимметричная линза предложена давно [241] в виде системы электродов, показанной на рис. 111 (Уз = У1). Она работала в режиме более низкого потенциала среднего электрода, и экспериментально было показано, что сферический коэффициент добротности такой линзы может достигать sooo// = 3,6, который выигрывает в сравнении с наилучшим значением 5, достижимым в этом режиме для симметричной линзы, показанной на рис. 110. [c.444]

Рис. 111. Асимметричная однопотен- Рис. 112. Пара двухцилиндровых циальная линза. линз.

Заключение, которое можно сделать из изучения асимметричных однопотенциальных линз, состоит в том, что они дают определенное уменьшение сферической аберрации. Их способность уменьшать хроматическую аберрацию изучена мало, так как поведение этих линз исследовано не полностью для режима высокого потенциала. [c.447]

Причина, по которой мы решили прервать последовательность иммерсионных линз, рассмотрев между ними однопотенциальные линзы, проста. Трехэлектродные однопотенциальные линзы являются простейшим из возможных специальным случаем семейства трехэлектродных иммерсионных линз единственное различие между ними состоит в том, равны или не равны потенциалы в пространстве объектов и изображений. Так, например, линзы, показанные на рис. 99 и 100, становятся иммерсионными, если положить Vi Vs. Однопотенциальные линзы всегда электрически симметричны, иммерсионные линзы — никогда. В конце последнего раздела мы ввели понятие асимметричных однопотенциальных линз. Можно рассматривать трехэлектродную иммерсионную линзу как следующую ступень усложнения, где вводится другая асимметрия путем подачи на крайние электроды линзы разных напряжений. Кроме того, это дает еще одну степень свободы в варьировании свойств линзы. [c.447]

На основе этих едва ли достаточных данных об асимметричных трехэлектродных иммерсионных линзах мы уже можем сделать вывод, что они обещают хорошие перспективы в дополнение к их гибкости, когда работают как изофокусирующие линзы. В гл. 9 мы увидим, что такие линзы с очень малыми аберрациями действительно могут быть сконструированы. [c.456]

К счастью, в этом случае все эти дифференциальные уравнения всего лишь второго порядка. Моузес [329] нашел эффективный путь решения этой системы дифференциальных уравнений при заданных ограничениях и конечных условиях, даже если минимизироваться должна комбинация аберраций. Он применил этот метод для определения распределений магнитного поля с исчезающе малой комой и минимизированной сферической аберрацией так же, как и для магнитных квадру-польных систем с минимальной апертурой [330] и хроматическими [331] аберрациями и для квадрупольно-октупольных корректоров с минимальными полями [332]. Выведен [333] ряд распределений магнитного поля с минимальной сферической аберрацией для случая, когда в пространстве объектов поле отсутствует. Было найдено, что для круглых линз лучше использовать асимметричные распределения полей, крутизна которых выше в пространстве объектов, чем в пространстве изображений. [c.517]

Анализ уравнения (9.52) показывает, что распределение потенциала имеет по крайней мере одну, максимум две точки перегиба. В случае одной точки перегиба имеем двухэлектродную линзу, две точки перегиба соответствуют трехэлектродной линзе. В каждом интервале может быть максимум одна точка перегиба, но ее положение внутри интервала может быть выбрано произвольно. Если одна точка перегиба расположена точно посредине распределения, мы имеем дело со специальным случаем симметричной кубической полиномиальной линзы. Если имеются две точки и они расположены симметрично относительно средней плоскости распределения, то это соответствует симметричной однопотенциальной линзе. В остальных случаях мы имеем широкий диапазон асимметричных иммерсионных или однопотенциальных линз. [c.543]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...