1. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Фокусировка в однородном магнитном поле. Движение в скрещенных полях.

Общая картина движения заряженной частицы в поле когда ЭП и МП имеют произвольное направление друг к кругу, уравнение движения, что оно собой представляет (можно сказать если объяснять на «пальцах»).

Фокусировка в однородном МП - фокусировка при движении частиц с одинаковой осевой скоростью и небольшим рабросом радиальных скоросте. Т.к они выходя из точки на оси системы и движутся по окружности, то через нсколько периодов вращения частиц большинство из них придут в осевую точку одновременно.

Движение в ЕхН полях, частный случай движения, вектора Е и Н взаимоортогональны ( перпендикулярны друг другу). Возможные виды движения, когда реализуются. Где используются приближение скрещенных полей и реальные геометрии ( магнетрон СВЧ и магнетронный разряд плазменный)

3. Движение заряженных частиц в поле цилиндрического конденсатора.

Тут все понятно. Дополнительные вопросы могут быть по поводу чем он хуже или лучше плоского или сферичекого конденсатора. (полезно также иметь представление, о фокусировки в плоском кондесаторе и сферическом – схема фокусирующего устройства (расположения источника частиц и фокусирующих пластин)

Хорошую фокусировку позволяет получить цилиндрический конденсатор.

Электрическое поле цилиндрического конденсатора обратно пропорционально радиусу E(r) = a/r. Через узкую выходную щель будут «успешно» проходить только частицы, имеющие круговые траектории и скорости, удовлетворяющие условию: mv^2/r = qE

(остальные попадут в стенки цилиндра), т.е. частицы, имеющие кинетическую энергию:

U0[эВ]= q(U2 – U1)/(2ln(R2/R1)).

U1, U2, R1, R2 – потенциалы, радиусы внутреннего и внешнего цилиндра соответственно.

Наиболее простой является система из плоского конденсатора. Если пучок частиц запускается параллельно пластинам, то угол отклонения пучка θ зависит от энергии частиц Uo:θ (U0) = Δ Ul/(2U0d).

Где Δ U- разность потенциалов, приложенная к пластинам.l-длина пластин вдоль движения пучка, d-расстояние между пластинами. Благодаря различным значениям потенциала на верхней и нижней границе пучка, а значит и различным скоростям частиц, происходит фокусировка пучка.

Сферический конденсатор.

Обкладками сферического конденсатора являются две концентрические сферы (R₁ и R₂).

C = 4₀R₁R₂/(R₂ - R₁), R₂ и R₁ - радиусы внешней и внутренней обкладок.

Отклонение и фокусировка пучка заряженных частиц полем сферического конденсатора: 1-электроды; 2-точечный предмет; 3 -изображение предмета; 4-кольцевые диафрагмы. Изображение лежит на прямой, проходящей через источник и центр сферических электродов O.

4. Отклонение заряженных частиц в плоском электрическом поле. Учет полей рассеяния. Фокусирующие свойства электрической отклоняющей системы

Без учета полей рассеяния: электронный луч(тонкий пучок лучей) входит в электрическое поле в точке О и выходит из него в точке А, описав дугу параболы. Угол отклонения мал.

Тогда отклонение луча: Угол отклонения:

Смещение точки попадания электронов на экран:

Чувствительность:

С учетом полей рассеяния. Угол отклонения мал. Выражение для угла отклонения останется тем же.

Смещение точки попадания электронов на экран:

Чувствительность:

При учете полей рассеяния К=1,5, без учета К=1.

Фокусирующие свойства:

Пример, демонстрирующий причины появления дополнительной фокусировки отклоняющих полей.

Рассмотрим пучок электронов конечной ширины , входящий в конденсатор перпендикулярно к отклоняющему полю. Крайним лучам пучка соответствуют различные ускоряющие напряжения, равные и

, и следовательно, они испытывают в конденсаторе различные отклонения. Пренебрегая действием полей рассеяния, получим:

Углы отклонения:

Тогда фокусное расстояние электронной линзы: