Электронное зеркало
Электро́нное зе́ркало — система, использующая электрическое или магнитное поле для изменения направления распространения электронных пучков или получения с их помощью изображений[1].
История[править]
Развитие электронной оптики и электронно-оптических приборов предопределило создание электронных элементов, таких как электронные линзы, микроскопы, прожекторы, электроннооптические фокусирующие системы, и др.[2]. Подавляющее число систем электронной оптики включает в себя электронные зеркала, таких как просвечивающие электронные микроскопы, магнитные спектрометры и др.
Физические основы[править]
Электронные зеркала делятся на осесимметричные, цилиндрические и трансаксиальные в зависимости от структуры полей, которые в них используются.
Наиболее распространёнными электронными зеркалами являются осесимметричные. В таких электронных зеркалах существует симметрия электрического или магнитного поля относительно центральной оси, вдоль которой обычно распространяются электроны. Такие электронные зеркала служат для формирования неискажённых электронно-оптических изображений предметов. В них можно получить увеличенное изображение объекта, если последний электрод будет сплошным и изменение траектории электронов происходит вблизи его поверхности. Подобные системы электронных зеркал встроены в зеркальных электронных микроскопах. Электронные осесимметричные зеркала могут быть рассеивающими и собирающими в зависимости от конфигурации поля в них.
На рисунке 1 показаны структуры полей осесимметричных двухэлектродных электронных зеркал. Здесь Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle V_1} , Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle V_2} — электрические потенциалы электродов, тонкими линиями обозначены сечения эквипотенциальных поверхностей плоскости изображения, линиями со стрелками показаны траектории движения электронов различных энергий. Зеркала а, б — рассеивающие (всегда), в, г, д — и рассеивающие, и собирающие.
Цилиндрические электронные зеркала используются для изменения траекторий движения электронов, когда необходимо обеспечить традиционные законы отражения.
На рисунке 2 изображено цилиндрическое электронное зеркало. Здесь 1, 2 — электроды с потенциалами Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle V_1} и Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle V_2} соответственно. Такая конфигурация электродов действует на электронный пучок подобно цилиндрической оптической линзе на световой.
Трансаксиальные электронные зеркала применяются для точной фокусировки электронов в одном направлении, аналогично электронным линзам, поскольку обладают малыми аберрациями в направлении средней плоскости электронного зеркала.
На рисунке 3 демонстрируется электростатическое трансаксиальное электронное зеркало. На изображении 1 и 2 — электроды с потенциалами Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle V_1} и Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle V_2} соответственно, Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle R} — радиус кривизны зазора между электродами, ось Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle xz} совпадает со средней плоскостью электронного зеркала.
Электронные зеркала могут использоваться и как электронные фильтры, отсеивающие электроны определённой энергии.
Примечания[править]
- ↑ Большая советская энциклопедия в 50-ти томах. — 1954.
- ↑ Зернов Д. Электронная оптика и её применениерус. // УФН. — 1939. — В. 2. — том 21. — С. 162—210.
Литература[править]
- Глазер В. Основы электронной оптики. — Москва : Гостехиздат, 1957.
- Бонштедт Б. Э., Маркович М. Г. Фокусировка и отклонение пучков в электронно-лучевых приборах. — Москва : Советское радио, 1967.
- Кельман В. M., Явор С. Я. Электронная оптика. — Л. : Наука, 1968.
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. 3. Электричество. — Москва : Физматлит, 2014.
Ссылки[править]
 | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Электронное зеркало», расположенная по адресу:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
|---|