Двухэлектродные иммерсионные линзы

Двухэлектродные иммерсионные линзы [c.381]

Рис. 79. Распределение потенциала двухэлектродной иммерсионной линзы.

Рнс. 80. Распределение потенциала симметричных двухэлектродных иммерсионных линз а —линейная модель б — аналитическая модель в —двухцилиндровая линза с нулевым зазором между электродами г — кубическая полиномиальная линза. [c.385]

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]

Эти параметры адекватно описывают любую электростатическую линзу [202]. Для специального случая двухэлектродных иммерсионных линз введены параметры, слегка отличающиеся друг от друга (см. разд. 7.3). Фактически отношение электродных потенциалов включено в п. 2 t/ max и асимметрия определяются п. 3. [c.423]

Таким линзам уделяется много внимания в литературе, но большинство опубликованных данных относится к тривиальным конфигурациям электродов (двухцилиндровые трубки или случай двух апертур). Исключение составляют только полиномиальные линзы. Мы вернемся к ним в разд. 7.3.1.3—7.3.1.5, но сначала попытаемся получить сведения на уровне первого порядка о поведении двухэлектродных симметричных иммерсионных линз на основе очень простой модели. [c.384]

Эта примитивная модель была рассмотрена, чтобы быстро получить информацию о некоторых свойствах первого порядка двухэлектродных симметричных иммерсионных линз. Мы используем эту модель для сравнения с реальными системами (см. табл. 5 и заглавия соответствующих разделов). [c.389]

Аналитическая модель. Распределение потенциала двухэлектродной симметричной иммерсионной линзы всегда может быть записано в виде (3.183). Так как в уравнении параксиальных лучей (7.1), так же как и в выражениях для коэффициентов аберрации (уравнения (7.4) и (7.5)), присутствуют только отношения первой и второй производных к распределению потенциала, очевидно, что оптические свойства линзы зависят от функции распределения ф(г) и отношения потенциалов изображение— объект (Уг—С/о)/(У1—и ). Структура указанных уравнений показывает, что отношение потенциалов входит в них в нелинейном виде, поэтому нужно всякий раз решать эти уравнения для каждого отношения потенциалов, за исключением очень малых значений этого отношения, когда могут быть использованы формулы тонкой линзы, и очень больших значений, когда некоторые уравнения могут быть упрощены. Можно аппроксимировать характеристические оптические величины степенными рядами отношения потенциалов [44], но результирующее выражение также будет чрезмерно громоздким, а его точность будет зависеть от диапазона отношения напряжений. Зависимость этих величин от отношения напряжений для реальных линз будет исследована в соответствующих разделах численными методами. [c.389]

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]

Распределение. осевого потенциала и(г) двухэлектродной иммерсионной линзы имеет очень простую форму, показанную на рис. 79. Это монотонная функция осевой координаты г, асимптотически стремящаяся к потенциалам электродов Ух и Уг по обе стороны линзы г—а и г=Ь соответственно). Естественно, ]У2 >1У11 для ускоряющей линзы и У1 > У21 для за- [c.382]

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]

Если потенциал среднего электрода выше, то ситуация аналогична случаю двухэлектродных иммерсионных линз чем сильнее линза, тем меньше аберрации. Как отмечалось выше, наибольшее реальное значение для этой модели— (Umax—Vo)/ j (Vi—Uo) =5. В этом случае имеем io // = 5,6 и Ссо //=0,65. Сравнивая эти значения с аналогичными значениями для симметричной двухцилиндровой линзы с тем же отношением потенциалов, получим, что параметры однопотенциальной линзы лучше по крайней мере в 2 раза (сферический коэффициент добротности в 2,7 раза, хроматический коэффициент добротности в 2 раза меньше). Поскольку оптическая сила однопотенциальных линз приблизительно в 2 раза выше, чем для двухцилиндровых (см. рис. 104 и табл. 5), это означает, что, если отнести коэффициенты аберрации к длине I, получим коэффициент сферической аберрации в 5 раз, а коэффициент хроматической аберрации в 4 раза меньше, чем для двухцилиндровой линзы. [c.434]

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]

Эта глава дает полный обзор свойств основных электростатических линз. Мы начали с фундаментальных соотношений и затем перешли к простым моделям линз. Ограниченные электростатические линзы были разделены на следующие четыре основные группы двухэлектродные иммерсионные, однопотенциальные, трехэлектродные иммерсионные и многоэлектродные. В каждой группе были проанализированы различные конкретные конфигурации линз, которые затем сравнивались друг с другом. Сравнение некоторых представителей каждой группы дано в разд. 7.7. Последний раздел был посвящен линзам, погруженным в поле, включая краткий обзор электронных и ионных источников. [c.473]

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 ...