1
、分析电磁透镜对波的聚焦原?/p>
,
说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响?/p>
?/p>
:
聚焦原理
:
通电线圈产生一种轴对称不均匀分布的磁?/p>
,
磁力线围绕导线呈?/p>
状。磁力线上任一点的磁感应强?/p>
B
可以分解成平行于透镜主轴的分?/p>
Bz
?/p>
垂直于透镜主轴的分?/p>
Br
。速度?/p>
V
的平行电子束进入透镜磁场时在
A
点处
受到
Br
分量的作?/p>
,
由右手法?/p>
,
电子所受的切向?/p>
Ft
的方向如下图
(b );Ft
使电
子获得一个切向速度
Vt
,Vt
?/p>
Bz
分量叉乘
,
形成了另一个向透镜主轴靠近的径
向力
Fr ,
使电子向主轴偏转。当电子穿过线圈到达
B
点位置时
,Br
的方向改变了
180
°
,Ft
随之反向
,
但是只是减小而不改变方向
,
因此
,
穿过线圈的电子任然趋向于
主轴方向靠近。结果电子作圆锥螺旋曲线近轴运动。当一束平行与主轴的入?/p>
电子束通过投射电镜时将会聚焦在轴线上一?/p>
,
这就是电磁透镜电子波的聚焦?/p>
原理?/p>
(
教材
135
页的?/p>
9.1 a,b
?/p>
)
电磁透镜包括螺旋线圈
,
磁轭和极?/p>
,
使有效磁场能集中到沿轴几毫米的范围内
,
显著提高了其聚焦能力?/p>
2
、电磁透镜的像差是怎样产生?/p>
,
如何来消除或减小像差
?
?/p>
:
电磁透镜的像差可以分为两?/p>
:
几何像差和色差。几何像差是因为投射磁场?/p>
何形状上的缺陷造成?/p>
,
色差是由于电子波的波长或能量发生一定幅度的改变?/p>
造成的。几何像差主要指球差和像散。球差是由于电磁透镜的中心区域和边缘
区域对电子的折射能力不符合预定的规律造成?/p>
,
像散是由透镜磁场的非旋转?/p>
称引起的?/p>
消除或减小的方法
:
球差
:
减小孔径半角或缩小焦距均可减小球?/p>
,
尤其小孔径半角可使球差明显减小?/p>
像散
:
引入一个强度和方向都可以调节的矫正磁场即消像散器予以补偿?/p>