Трехцилиндровая линза

Трехцилиндровая линза. Начнем с очень простой линзы, состоящей из трех коаксиальных цилиндрических электродов одинаковых радиусов Я1 = Я2=Яз = Я, разделенных равными промежутками 51 = 52 = (рнс. 99). Два крайних электрода имеют одинаковые потенциалы ( 3 = 1). Потенциал У2 центрального электрода может меняться от небольшого отри- [c.435]

На рис. 106—109 показаны кардинальные элементы и сферическая аберрация симметричных трехцилиндровых линз как функции отношения электродных напряжений для фиксированной ширины зазора (s// = 0,2) и двух различных относительных длин центрального электрода (/г// = 0,8 и 1,8). Зеркальный эффект для этих двух случаев наблюдается соответственно при (l/2—i/o)/(Vi—i/o) =—0,73 и —0,17. (Очевидно, что зеркальный эффект имеет место при увеличении длины центрального электрода для наибольшего отрицательного значения отношения напряжений. То же справедливо и при увеличении расстояния между электродами.) [c.436]

Рис. 106. Фокусное расстояние симметричной трехцилиндровой линзы, отнесенное к радиусу цилиндров, как функция отношения напряжения на электродах. Квадраты — 12/Я = 0,8, крестики — 2/Л=1,8 соответственно. Для обеих кривых я/Л = 0,2.

Рис. 107. Положение главной плоскости в пространстве объектов симметричной трехцилиндровой линзы, отнесенное к радиусу цилиндров, как функция отношения напряжений на электродах. Параметры те же, что на рис. 106.

Рис. 109. Коэффициент сферической аберрации при бесконечном увеличении для объекта, отнесенный к фокусному расстоянию симметричной трехцилиндровой линзы, в зависимости от отношения напряжений на электродах. Параметры те же, что на рис. 106.

Отметим, что зазор нельзя увеличивать выше некоторого предела из-за проникновения внешних полей в радиальном направлении. С другой стороны, если зазор очень мал по сравнению с радиусами электродов и длиной центрального электрода, то трехцилиндровая линза может анализироваться как система из двух отдельных двухцилиндровых линз. Если, кроме того, длина среднего электрода много больше его радиуса, то может быть оправдано строгое применение аналитических выражений для распределения осевого потенциала. Аналитические функции также могут применяться для аппроксимации зависимости фокусирующих свойств и аберраций от параметров линзы [234]. [c.441]

Последние данные, основанные на численных расчетах поля [44], получены для Ri = Ri = R, s/R=l и 2. В этих вычислениях считалось, что Rt = 5R и экранирующие трубки находятся во внутренней области между электродами с зазором длины 0,2 R. Вычисления показывают, что, хотя эта линза имеет преимуще- ства (более компактна и обладает большей плотностью поля), ее свойства хуже, чем у трехцилиндровой линзы. Для (Уг— [c.442]

Влияние различия в размерах зазоров Sj и S2 на поведение трехцилиндровой линзы (рис. 99) с одинаковыми радиусами (R = R2 = R3 = R) и V2 = Uo исследовалось, исходя из предпо- [c.444]

Рнс. 115. Фокусное расстояние симметричной трехцилиндровой линзы в пространстве изображений ( 2/R=l,8, s/R = 0,2), отнесенное к радиусу цилиндров, как функция отношения напряжений (V2-Uo)/(V —I/o) Обозначения те же, что на рис. 114. [c.450]

Рис. 118. Расстояние между главными плоскостями симметричной трехцилиндровой линзы (/2/ = 1,8, s/R=0,2), отнесенное к радиусу цилиндров, как функция отношения напряжений (V2—Uo)/ Vi — Uo). Обозначения те же, что на рис. 114.

Тремя основными геометрическими параметрами этой линзы являются RilRi, I и S. Суммируя основные результаты для линзы с низким потенциалом, можно сказать следующее. При данном отношении напряжений фокусное расстояние сначала уменьшается с увеличением длины среднего электрода, как и в случае трехцилиндровой линзы (рис. 106). Однако для электродов большей длины тенденция обратная после прохождения минимума фокусное расстояние увеличивается с ростом I. Расстояние между главными плоскостями растет как с ростом I, так и с ростом s. Коэффициент сферической аберрации для бесконечного увеличения также достигает минимума при некотором оптимальном значении I, которое увеличивается с ростом отношения напряжений. При этом оптимальном значении сферическая аберрация почти не зависит от размеров зазора. Если потенциал среднего электрода нулевой, наилучшее значение сферического коэффициента добротности приблизительно равно 5. Минимум сферического коэффициента добротности достигается при том же самом отношении напряжений, при котором сила линзы максимальна. Коэффициент хроматической аберрации принимает минимальные значения при длинных централь- [c.443]

Трехцилиндровые линзы. Это такая же линза, как и симметричная трехцилиндровая однопотенциальная линза (разд. 7.4.1.4, рис. 99) с тем только отличием, что теперь напряжения и Уз неодинаковы. Существуют данные [44, 214, 249, 250] о свойствах первого порядка и сферической аберрации этой линзы. Ее хроматическая аберрация исследуется авторами в настоящее время. [c.448]

Рис. 116. Положение главной плоскости симметричной трехцилиндровой линзы в пространстве объектов 5// =0,2), отнесенное к радиусу цилинд-

Другие типы геометрически симметричных линз. Любая однопотенциальная линза может работать в качестве иммерсионной при простом изменении выходного потенциала Уз. Одной из линз, для которой свойства первого порядка и сферическая аберрация тщательно изучены [44, 251, 252], является линза, состоящая из трех диафрагм (рис. 100). Хотя она обладает большей плотностью поля, чем трехцилиндровая линза, ее сферическая аберрация существенно выше. [c.455]

Заслуживает внимания одно недавнее интересное усовершенствование. Это понятие подвижной электростатической линзы [255]. Основная идея заключается в использовании многоэлектродной системы в виде большого числа коротких коаксиальных колец, помещенных между двумя цилиндрами большей длины. Меняя соотношение напряжений между кольцами, можно смоделировать линзу с переменной средней плоскостью. Таким образом, линза, составленная из неподвижных элементов, с помощью перераспределения электрического поля может эффективно менять свою конфигурацию. Таким способом можно достигнуть большей гибкости действия линзы при п независимых напряжений можно поддерживать постоянным п—1 свойство изображения против п—2 в случае изофокусирующеп линзы. Например, для трехцилиндровой линзы, смоделированной этим способом, два свойства изображения можно поддерживать постоянными при одновременном изменении остальных. С помощью такой линзы можно выполнять следующие три основные операции 1) менять увеличение при постоянных положениях изображения и энергии (реальное изофокусирующее действие), 2) обеспечивать постоянное положение изображений двух объектов одновременно при изменении их общей энергии [266] и 3) обеспечивать постоянное положение изображения и увеличение при изменяющейся энергии. Этот подход также можно использовать для синтеза электростатических линз (см. разд. 9.10) [320 а, 320 Ь]. [c.460]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...