Магнитные отклоняющие поля

Магнитные отклоняющие поля [c.583]

В этой короткой главе было дано введение в системы отклонения пучка. Вначале было рассмотрено сканирующее отклонение. Были выведены выражения как для электростатических, так и для магнитных отклоняющих полей. Было показано, что стигматическая фокусировка поддерживается при малых отклонениях. Была выведена теория аберраций для комбинированных электростатических и магнитных мультипольных линз и дефлекторов. Заключают главу краткий обзор электростатических и магнитных призм и предложение исследовать необычные виды симметрий. [c.598]

Для увеличения плотности энергии в луче после выхода электронов из первого анода электроны фокусируются магнитным полем в специальной магнитной линзе 4. Сфокусированные в плотный пучок летящие электроны ударяются с большой скоростью о малую, резко ограниченную площадку (пятно нагрева) на изделии 6, при этом кинетическая энергия электронов, вследствие торможения превращается в теплоту, нагревая металл до очень высоких температур. Для перемещения,луча по свариваемому изделию на пути электронов помещают магнитную отклоняющую систему 5, позволяющую устанавливать луч точно по линии стыка. [c.16]

Наиболее часто используемый метод управления электронным лучом при сварочных работах основан на использовании эффекта изменения траектории полета электронов под действием поперечных магнитных полей. Известно, что отклонение потока электронов магнитными и электрическими полями следует почти безынерционно за отклоняющим полем. Таким образом, изменяя интенсивность и направление поперечных магнитных или электрических полей можно легко управлять электронным лучом, перемещая его по изделию по любой сложной кривой. [c.65]

Разрешающую силу масс-спектрометра с однородным магнитным полем возможно повысить, увеличив радиус отклонения частиц или уменьшив ширину щелей у источника и приемника ионов. Первое приводит к конструктивным затруднениям, так как магнит отклоняющего поля становится слишком громоздким, а вакуумные системы слишком сложны, второе связано с уменьшением светосилы прибора. [c.33]

Время срабатывания отклоняющей системы влияет на конструкцию генератора векторов. Предположим для простоты, что отклоняющая система построена по схеме рис. 3.4. Входное напряжение Уг прикладывается к усилителю с коэффициентом усиления 0 = 1 усилитель возбуждает магнитную отклоняющую катушку с индуктивностью Ь Я представляет суммарное сопротивление отклоняющей катушки и выходной цепи усилителя. Отклонение луча пропорционально магнитному полю в катушке, т. е. пропорционально току /о. [c.56]

Мы рассмотрели основные законы движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Сначала мы определили лагранжиан частиц (уравнение (2.15)). Закон сохранения энергии позволил представить скорость частицы в виде функции потенциала (уравнение (2.31)). Затем были получены релятивистские уравнения движения (2.50) — (2.52) в обобщенной ортогональной криволинейной системе координат. Были рассмотрены частные случаи уравнений движения в декартовой (уравнения (2.53) — (2.55) и цилиндрической (2.60)—(2.62) системах координат. Уравнения движения были затем преобразованы в траекторные уравнения (2.76) —(2.77), (2.80), (2.81) и (2.84) — (2.85) соответственно. Мы ввели релятивистский потенциал (уравнение (2.89)) и показали, что он позволяет использовать нерелятивистские уравнения в магнитных полях даже в случае высоких энергий частиц. Затем был введен электронно-оптический показатель преломления (соотношение (2.92)) и установлены аналогии между геометрической оптикой, с одной стороны, и электронной и ионной оптикой, — с другой. Были определены траектории частиц в однородных электростатическом и магнитном полях посредством точного решения траекторных уравнений. В качестве практических примеров рассмотрены плоские конденсаторы, длинные магнитные линзы, электростатические и магнитные отклоняющие системы, простые анализаторы масс и скоростей. Наконец, были приведены законы подобия электронной и ионной оптики (соотношения (2.183) — (2.188) и (2.190)). [c.63]

Аберрации отклонения можно рассматривать аналогично аберрациям осесимметричных линз (см. гл. 5). Однако вследствие более сложных условий симметрии выражения для этих коэффициентов аберрации более громоздкие, а также необходимо большее число коэффициентов. В литературе дана исчерпывающая информация о различных подходах к вычислению аберраций отклонения магнитных [372, 373], электростатических [374] и комбинированных [16, 51Ь] дефлекторов. Были опубликованы выражения для аберраций при наложении магнитных осесимметричных и отклоняющих полей [375], последние распространены на релятивистский случай комбинированных электростатических и магнитных фокусирующих и отклоняющих систем [376]. [c.587]

Существует несколько разновидностей установок для ионного осаждения в зависимости от типа применяемой электронно-лучевой пушки 1) с накаливаемым катодом 2) с полым горячим катодом 3) с полым холодным катодом и 4) с горячим полым катодом и магнитной отклоняющей системой. [c.12]

Для точной установки луча в центре разделки в процессе сварки необходимо перемещать луч поперек шва. Перемещение луча осуществляется при помощи отклоняющей системы 4. Такие системы могут быть выполнены в различных вариантах в виде электромагнитной отклоняющей системы или с использованием статического электрического поля, либо путем механического перемещения электронной пушки за счет изменения ее угла наклона. Наиболее удобна магнитная отклоняющая система, представляющая собой две катушки, которые крепятся на кольце, замыкающем магнитное поле. Электроны, проходящие через отклоняющую систему, изменяют траекторию полета вследствие взаимодействия их зарядов с магнитным полем системы. Изменяя напряжение в катушках электромагнитов, можно установить луч в необходимое для сварки место. [c.26]

В установившемся положении отклоняющая сила собственного магнитного поля (пропорциональная квадрату тока) будет уравновешиваться противодействующими силами, вызванными жесткостью столба дуги. [c.82]

Для перемещения электронного луча по обрабатываемой поверхности обычно используют его взаимодействие со скрещенными поперечными магнитными полями, создаваемыми отклоняющей системой. Малая инерционность электронов позволяет обеспечить широкий диапазон скоростей перемещения электронного луча по обрабатываемой поверхности при практически любой форме траектории. [c.111]

То обстоятельство, что импульс ускоряемой релятивистской частицы может неограниченно возрастать даже при скоростях, близких к скорости света, лежит в основе работы больших ускорителей и анализа импульса, которым обладают частицы высоких энергий, что осуществляется с помощью отклоняющего магнитного поля. Отклонение частиц в магнитных полях широко используется в исследовании космических лучей и в экспериментальных работах, посвященных частицам высоких энергий. [c.398]

Масс-спектрограф Астона имеет следующее устройство и принцип действия (рис. 15). Пучок положительных ионов проходит через две ограничивающие щели и и попадает в электрическое поле между пластинами конденсатора Ру и которое развертывает пучок в виде тонкой ленты в плоскости чертежа, сообщая частицам отклонения, пропорциональные Часть этого развернутого пучка вырезается диафрагмой Д и проходит через магнитное поле, создаваемое полюсами электромагнита (на рисунке нанесены в виде круга), отклоняющее действие которого на частицы [c.56]

Система магнитных линз Л , и отклоняющие магнитные поля М], М2 рассчитаны так, чтобы через них проходили частицы [c.374]

Отклоняющиеся кверху носители тока заряжают верхнюю грань образца до определенного предела, который будет достигнут тогда, когда возникающее поперечное холловское поле Ёх уравновесит магнитную силу еУ<гН [c.135]

В соленоиде (S) (см. рис. 3.16), длина которого значительно больше диаметра, размещены три обмотки, из которых две (А) и (В) соединены последовательно навстречу друг другу.. При возбуждении соленоида (S) переменным током напряжение в обмотке (С) пропорционально первой производной по времени от напряжения магнитного поля внутри соленоида. Напряжение, снимаемое с двух последовательно включенных обмоток при наличии в них одинакового количества витков, равно нулю. Вставляя в одну из измерительных обмоток (А и В) ферромагнитный материал (Р), создают напряжение, пропорциональное первой производной по времени интенсивности магнитного поля, создаваемого в образце. При подаче полученных напряжений в интегрирующие цепи их усилении и подключении к отклоняющим пластинам электронно-лучевой трубки становится виден цикл намагничивания. Интенсивность магнитного поля jn с достаточным приближением пропорциональна создавшейся в стали магнитной индукции В. [c.81]

Магнитомягкие ферриты используют для изготовлений сердечников трансформаторов, катушек индуктивности, магнитных антенн, статоров и роторов высокочастотных небольшой мощности электрических моторов, деталей отклоняющих систем телевизионной аппаратуры. Ферриты обладают более низкой индукцией насыщения, чем металлические ферромагнетики, поэтому в сильных полях их применять нецелесообразно, однако в высокочастотных полях ферриты могут иметь более высокую индукцию, так как отсутствует размагничивающее действие вихревых токов. [c.102]

Рис. 4, Схема масс-спектрометра с двойной фокусировкой. Пучок ускоренных ионов, вышедших ив щели источника ионов, проходит через электрическое поле Е цилиндрического конденсатора, который отклоняет ионы на 90 , затем через Магнитное поле Н, отклоняющее ионы ещё на 60°, и фокусируется в щель коллектора.

Отклоняющие системы применяют для установки луча на шов или некоторой корректировки его положения относительно стыка, перемещения луча вдоль оси стыка при выполнении сварного шва периодического отклонения луча при сварке с поперечными или продольными колебаниями луча и при слежении за стыком во время сварочной операции. Магнитное поле направлено поперек направления движения электронов, а сила, отклоняющая траекторию электрона, действует перпендикулярно оси луча и направлению магнитного поля. [c.197]

Специальные установки разрабатывают для микросварки в производстве модульных элементов и различного рода твердых радиосхем. Особенности заключаются в первую очередь в точном дозировании тепловой энергии, перемещении луча по изделию с помощью отклоняющих электрических и магнитных полей, совмещении нескольких технологических функций, выполняемых электронным лучом в одной камере. Поскольку вакуумные камеры и вакуумные системы стоят дорого, рациональности выбора их конструкций уделяется большое внимание. [c.198]

В последние годы масс-спектрометрическая техника пополнилась большим количеством новых времяпролет-ных, радиочастотных, омегатронных, импульсно-резонансных и других масс-спектрометров без громоздких магнитных отклоняющих систем. Однако параметры этих новых моделей во многих случаях еще не достигли уровня классических масс-спектрометров, использовавщих для отклонения ионов поперечное магнитное поле. Кроме того, в связи с разработкой теории и новых приборов с неоднородным магнитным полем и некоторых новых усовершенствованных моделей с однородным полем классические магнитные масс-спектрометры в настоящее время продолжают все шире проникать в различные области науки и техники. [c.3]

Существует бесконечное разнообразие различных сочетаний типов симметрий. Соотношения (3.19) и (3.27) включают все возможные случаи. Например, электронная или ионная оптическая колонна, используемая для микротехнологии ИС, может состоять из электростатических и (или) магнитных аксиальносимметричных и мультипольных линз, дефлекторов, бланкирую-щей системы, масс-анализатора и т. п. Кроме того, необходимо принять во внимание возможные отклонения от симметрии, вызванные разъюстировкой и дефектами сборки. Таким образом, если мы хотим рассмотреть всю колонну в целом или только совокупность аксиально-симметричных линз и двух взаимно перпендикулярных отклоняющих полей, необходимо начать с полученных общих выражений. Ниже будет видно, как наличие различных типов симметрии приводит к существенному упрощению этих соотношений. [c.69]

В заключение этого раздела следует кратко охарактеризовать оригинальную теорию обратного движения, предложенную Робсоном и Энгелем [Л. 91 и 94]. Эти авторы связывают движение пятна с искривлением пути разряда под действием стороннего магнитного поля. По их мнению, отклоняемый полем в нормальном амперовском направлении положительный столб дуги всегда образует резкий изгиб у катода, вследствие чего напряженность собственного магнитного поля дуги резко увеличивается со стороны изгиба. Авторы считают, что при некоторых условиях напряженность собственного поля с этой стороны может оказаться больше напряженности внешнего поля. Так как направление первого к тому же противоположно направлению внешнего поля, то под его действием катодное пятно должно двигаться в обратном - направлении. Ошибочность [c.41]

Электронно-лучевые пушки мощностью 60 кВт использованы в опытной установке нанесения алюминиевых покрытий на движущуюся стальную полосу шириной 100—200 мм, работающей в институте Манфреда фон Арденне (ГДР). Для более широкой полосы разработана система управления электронным лучом при помощи трех поочередно включаемых магнитных отклоняющих систем [219, 231 ]. Электронный луч входит горизонтально, и место попадания его на поверхность расплава зависит от того, какая из трех электромагнитных систем включена в данный момент и какова индукция магнитного поля между полюсными наконечниками. Такая система позволяет применить одну пушку для нагрева длинного тигля, причем даже на полосе шириной 600 мм можно получить высокую равномерность толщины покрытия. Чтобы на краях тигля создать большую плотность мощности, предусматривается увеличение времени нахождения луча на краях или расфокусировка луча при прохождении его через центр тигеля. При металлизации широких полос (1000 мм) магнитное поле в установке создается серией проводников с током, образующих длинный соленоид, так что луч отклоняется между витками этого соленоида. Для защиты от напыления металла проводники нагревают до высокой температуры. Некоторые участки проводников, создающие нежелательное поле, экранируют с помощью магнитомягкого материала. В качестве материалов тиглей в ГДР применяют оксикерамику (например, силиманит), дибориды титана и циркония в смеси с нитридом бора, а также силициды [219]. [c.241]

В конструкцию электронной пушки обычно входит также отклоняющая система 5, служащая для перемещения электронного луча по обрабатываемой поверхности. Перемещение луча осуществляется вследствие его взаимодействия с лоперечным магнитным полем, создаваемым отклоняющей системой. Обычно для этой цели электронная пушка имеет две пары отклоняющих катушек, обеспечивающих перемещение луча по двум взаимно перпендикулярным направлениям. При питании отклоняющих катушек током определенной частоты и амплитуды можно получить практически любую траекторию перемещения электронного луча по обрабатываемой поверхности, что широко используется в электронно-лучевой технологии. [c.108]

Рас. 4.14. Вид в разрезе обычного циклотрона низких энергий, состоящего из источника йоиов 5, полых ускоряющих электродов в форме D-образных колец (Di, D ) и отклоняющего устройства. Весь прибор находится в однородном вертикальном магнитном поле, вектор индукции которого В напрзвлен вниз. Плоскость траектории частицы горизонтальна н находится посередине между Ообразнымн кольцами. Ускоряющее высокочастот ное электрическое поле приложено в промежутке между D-образными кольцами. [c.130]

Физическая природа у-лучей та же, что и любого электромагнитного излучения (рентгеновских лучей, ультрафиолетовых и видимых лучей и т. д.). Мягкие у-лучи, т. е. у- хучи с энергией примерно до 10 эе, ничем не отличаются от рентгеновского характеристического излучения, кроме своего происхождения. Это излучение было названо у-лучами еще в ранний период изучения естественной радиоактивности в отличие от а- и р-лучей, отклоняющихся в электрическом и магнитном полях. В настоящее время иногда термин у-лучи используется для обозначения электромагнитного излучения любого происхождения, если энергия его квантов больше 100 кэв. [c.250]

Y-Лучи— сильно проникаюидее излучение, не отклоняющееся ни в электрическом, ни в магнитном полях. Природа у-лучей — жесткое электромагнитное излучение, имеющее еще более короткую длину волны, чем рентгеновские лучи. [c.102]

Антипротон был обнаружен в 1955 г. американскими физиками Сегре, Чемберленом, Вигандом и Эпсилантисом. Схема опыта изображена на рис. 261. В камере беватрона бомбардировалась медная мишень М протонами с энергией (4,3-=-6,2) Гэв. На пути предполагаемого полета антипротонов построили коллиматор, по обе стороны которого были расположены магнитные фокусирующие линзы Л1 и Л2 и отклоняющие магниты Ml и М2, рассчитанные так, чтобы при заданной величине магнитного поля через них могли проходить частицы, имеющие единичный отрицательный заряд и вполне определенный импульс р — Гэв [c.623]

Надежность рассмотренной методик легко проверить. Для этого достаточно изменить направление магнитных полей в фокусирующих и отклоняющих магнитах и направить в установку протоны с таким же импульсом р = 1,19 Гэв1с, как и у антипротонов. Тогда при тождественности масс антипротона и протона обе частицы должны одинаковым образом проходить через систему магнитов и счетчиков при изменении параметров этой си- [c.625]

Антипротон был обнаружен в 1955 г. американскими. физиками Сегре, Чемберленом, Вигандом и Эпсилантисом. Схема опыта изображена на рис. 133. В камере бэватрона бомбардировалась медная мишень М протонами с энергией 4,3— 6,2 Гэв. На пути предполагаемого полета антипротонов построили коллиматор, по обе стороны которого были расположены магнитные фокусирующие линзы Л1 и Л2 и отклоняющие магниты Ml и М2, рассчитанные так, чтобы при заданной величине магнитного поля через них могли проходить частицы, имеющие единичный отрицательный заряд и вполне определенный импульс р=1,19 Гэв/с. Кроме антипротонов этим условиям удовлетворяют отрицательные я-мезоны, в огромном количестве рождающиеся при бомбардировке мишени пучком протонов с Гр = 6,2 Гэв (60 000 я -мезонов на 1 антипротон). [c.218]

Надежность рассмотренной методики легко проверить. Для этого достаточно изменить направление магнитных полей в фокусирующих и отклоняющих магнитах и направить в установку протоны с таким же импульсом р = 1,19 faej , как и у антипротонов. Тогда при тождественности масс антипротона и протона обе частицы должны одинаковым образом проходить через систему магнитов и счетчиков при изменении параметров этой системы. На рис. 135 произведено сравнение числа прошедших протонов и антипротонов при таком изменении полей в магнитах, которое приводит к небольшому изменению условия фокусировки для импульса и не меняет величины р. Другими словами, система настраивалась на значение массы, несколько отличающейся от массы протона. Из хорошего совпадения обеих эксперименталь ных кривых следует, что масса антипротона не [c.220]

Генерирование электронов и формирование пучка происходит в электронном излучателе, или электронной пушке (рис. 5). Излучатель состоит из электростатической системы, включающей катод /, фокусирующий электрод 2 и анод 3, и магнитной системы, которая содержит фокусирующую катушку 4 и отклоняющие катушки 5, осуществляющие перемещение пучка в двух взаимно перпендикулярных направлениях — в поперечном (центровка пучка на образце) и продольном (развертка пучка вдоль образца 6). Для достижения равномерной температуры по рабочей длине образца развертка осуществляется по специальной программе, предусматривающей задержку пучка на крнцах образца с целью компенсации тепловых потерь через захваты. На рис. 6 показана форма тока в отклоняющих катушках в функции времени, обеспечивающая равномерное температурное поле на образце. Изменение временной за- [c.288]

По электрическим свойствам все ферриты относятся к полупроводникам. Их применяют для магнитопрово-дов, работающих в слабых и сильных магнитных полях высокой частоты (до 100 МГц), и в импульсном режиме. Кроме радиотехники их также применяют для изготовления магнитных усилителей, сердечников трансформаторов и катушек индуктивности, деталей отклоняющих систем, статоров и роторов высокочастотных двигателей, сердечников быстродействующих реле, термомагнитных компенсаторов и т. д. Возможность применения ферритов в полях высокой частоты определяется главным образом их большим удельным электрическим сопротивлением, благодаря которому реактивное и тепловое действие вихревых токов получается незначительным даже у магнитопрово-дов сплошного сечения. По этой же причине индукция в ферритовых магни-топроводах может иметь даже большую величину, чем в магнитопроводах из [c.189]

Анод выполняют в виде диаграммы с отверстием, причем анод заземлен, а катод изолирован. Между катодом и анодом прилагается основное разгоняющее напряжение до 30 кВ. Ниже анода располагается трубка лучепровода, вокруг которой расположена фокусирующая система, собирающая пучок электронов в узкий луч и фокусирующая его на нагревательном объекте. Далее следует отклоняющая система, направляющая луч в любое место заготовки или разворачивающая луч по определенной траектории, например по кругу, спирали Архимеда и т. п. Отклоняющая и фокусирующая системы представляют собой электромагнитные катушки, создающие управляемое магнитное поле. Взаимодействие магнитного поля с электронным пучком оказывает нужное воздействие на пучок. Для нагрева и проплавления шихты равномерно распределяют энергию пучка по нагреваемому концу заготовки или по шихте, загруженной в тигель. [c.203]

Для юстировки электронной пушки, кон-денсорных и изображающих линз, т. е. выведения их на единую оптическую ось микроскопа, в современных электронных микроскопах предусмотрены электромагнитные отклоняющие системы эти системы позволяют быстро юстировать пучок и получать резкие светло-и темнопольные изображения. Особенно это важно при исследовании ферромагнитных материалов, поскольку собственное магнитное поле образца — фольги — влияет на магнитное поле объективной линзы, и ее юстировку приходится проводить при каждом изменении положения данного образца в процессе наблюдения в микроскопе. [c.48]

Внутри объективной линзы находятся две пары отклоняющих катушек 7, которые соединены с генератором 13, обеспечивающим синхронную развертку электронного зонда и луча ЭЛТ 1.8 в квадратный растр. Развертка осуществляется в двух взаимно перпендикулярных направлениях, число строк в кадре составляет 500—1000. Применяют быструю развертку (как в телевизионных системах) и медленную. В последнем случае ЭЛТ для визуального наблюдения должны обладать длительным послесвечением в отличие от ЭЛТ для фотографирования. Время сканирования изменяется от нескольких секунд (при визуальном наблюдении) до минут (при фотографировании). Стигматор 8 используют для коррекции астигматизма, вызванного асснмметрией магнитного поля линзы. [c.65]

Электронная оптика основана на фокусирующем действии магнитного (или иногда электростатического) поля, симметричного относительно оси, на пучок электронов, расходящихся из одной точки, не слишком удаленной от оси поля и под небольшими углами к этой оси. Ограничение углов и расстояний от оси вызвано несовершенством электронных линз и обеспечивается серией диафрагм. Аксиштьносимметричное магнитное поле большой напряженности и малой протяженности вдоль оси получают путем выведения магнитного потока из железного панцыря, целиком охватывающего многослойный соленоид, в узкий кольцевой зазор во внутреннем канале панцыря. Магнитное поле у зазора панцыря и играет роль линзы, отклоняющей электроны тем сильней, чем дальше от оси линзы они проходят. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...