Электронные призмы - электронно-оптические (соответственно, ионные призмы - ионно-оптические)
системы, предназначенные для отклонения пучков заряж. частиц или для разделения
таких частиц по энергиям и массам. Электронные призмы получили своё назв. в рамках общей
аналогии между электронной и ионной оптикой и оптикой световых лучей. Среди многочисл. типов Э. п.
наиболее близкими аналогами светооптич. призм являются те Электронные призмы, к-рые оставляют
падающий на них параллельный пучок заряж. частиц параллельным и после отклонения.
Простейшая электростатич. Электронные призмы такого типа - телескопич. система из двух цилиндрич.
иммерсионных электронных линз (рис. 1).
Рис. 1. Телескопическая
система, состоящая из двух цилиндрических
иммерсионных элект ростатических линз: 1,
2-электроды, составляющие первую по ходу пучка цилиндрическую
линзу, 2, 3 - вторую; кривые со стрелками- проекции траекторий заряженных
частиц на плоскости
yz и ху; AB - линейный фокус.
Задний линейный фокус АВ первой линзы совпадает с передним линейным фокусом второй. Электростатич.
поле телескопич. системы "двумерно" (оно не изменяется в направлении,
параллельном оси x на рис.) и симметрично относительно ср. плоскости
ху, вблизи к-рой движутся частицы. Параллельный пучок падает на телескопич.
систему под углом q1 к оси у и выходит под углом q2,
сохраняя свою параллельность. При этом выполняется равенство
где V1
- потенциал первого участка Э.п. и пространства перед ним, V2
- потенциал последнего участка призмы и пространства за ним. Потенциал V принимают равным нулю там, где равна нулю скорость частиц. При этом условии
электронно-оптич. показатель преломления nэ=
Т.о., отклонение пучка заряж. частиц в телескопич. системе подчиняется закону,
совершенно аналогичному Снелля закону преломления в световой оптике.
Для увеличения дисперсии применяют сложную Э. п., состоящую из двух телескопич.
систем, расположенных под углом друг к другу. Такие Э. п. служат диспергирующими
элементами в электронных спектрометрах.
В магн. электронных призмах с "двумерным"
полем роль цилиндрич. линз играют поля рассеяния на краях магн. полюсов. При
определ. угле падения пучка на призму эти поля образуют телескопич. систему
(рис. 2). Электронные призмы широко применяются в бета-спектрометрах, масс-спектрометрах. В последних дисперсия
ионов по массе осуществляется магн. Э. п., а
электростатич. Э. п. применяют для дисперсии по энергии.
Рис. 2. Отклонение пучка заряженных частиц магнитной призмой: а - вид спереди; б - вид сверху; 1 - полюсы магнита призмы; 2-пучок заряженных частиц; AB-линейный фокус.
|
|
 |
