Электростатическая линзавсесоюзнаяпатс!|тйп..у''? у^^иг"марsirt j t.ie = tsis ,:..1\ч!! .ij^•lt.••]!iбмь/'ио • fcka i

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЗОИ64

Союз Советских

Социалистических

Реоптблин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09.V1.1970 (№ 1438672/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.1Ч.1971. Бюллетень X: 14

Дага опубликования описания 2 Ч1.1971

МПК В 014 59/44 Н Olj 39/34

G 01п 27/60 комитет по делаы изобретений ll открытий при Совете Мииистров

СССР

УДК 621.384.8.08(088.8) Авторы изобретения

Р. Н, Галль, Л. Н. Галль, В. М. Кельман, Л. Г. Князьков, С. П. Карецкая, В. А. Павленко и Е. M. Якушев

Заявители

Специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения АН СССР и Институт ядерной физики АН Казахской ССР

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ЛИНЗА, 2

Изобретение относится к области электронно- и ионно-оптического приборостроения и может быть использовано, в частности, в масси бета-спектрометрических приборах.

Существующие фокусирующие системы (цилиндрические линзы с осевой симметрией) имеют большие сферические и хроматические аберрации, которые в ряде случаев обусловливают,предел разрешающей способности ионнооптических систем.

Цель изобретения заключается в получении высококачественной фокусировки пучка заряженных частиц в одном направлении с уменьшенными аберрациями.

Отличием предлагаемого устройства является то, что края электродов, обращенные друг к другу, искривлены по дугам концентрических окружностей, лежащих в плоскостях, параллельных плоскости симметрии поля.

На чертеже изображено описываемое устройствоо.

Электростатическая линза состоит,из трех электродов, находящихся под потенциалами

1/ь U> и Ua, в каждом из электродов вырезаны щели шириной b и высотой d, причем

d(cb. Края электродов, обращенные друг к другу, искривлены по дугам концентрических окружностей R, R и гь r>, с центрами кривизны О .и о соответственно, Электроды симметричны относительно плоскости EZ,,параллельной щелям и проходящей через их |середины (средняя плоскость) и поэтому создают поле, также симметричное относительно этой плоскости, Ось Z направлена вдоль главной оптической оси линзы. Чис10 ло электродов, их потенциалы, расстояние между центрами кривизны и величина радиусов кривизны электродов зависят от условий конкретной задачи, 15 Поле, образующееся между двумя соседними искривленными электродами, действует в направлении оси Х на проходящий через него пучок заряженных частиц так же, как действует искривленная поверхность раздела

20 двух сред с,разными показателями преломления на проходящий через нее световой пучок, т. е. фокусирует (или дефокусирует) его в средней плоскости. Несмотря на то, что,поле между двумя соседними электродами измс25 няется непрерывно, всегда можно заменить

его результирующее действие на частицу .преломлением на определенной поверхности, называемой эффективной. Кривизна эффективной поверхности между первым и вторым

30 электродами линзы определяется уравнением

301164

1 эфф

Ul а между вторым и третьим

Гэфф

dЦ

U (r). УУ (r) Составитель Н. В, Алимов

Редактор Н. Г. Михайлова Техред А, А. Камышникова Корректор Л. Б. Бадылама

Заказ 1413/3 Изд. № 631 Тираж 473 11одписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2 где R u r — расстояние от точек О и о соответственно до некоторой текущей точки, а функции U (R) и U (r) — распределение потенциала в средней плоскости в зависимости от R u r.

Наличие эффективных преломляющих поверхностей позволяет путем подбора их радиусов кривизны (Яд,фф и R»@4,) и .показателей преломления (роль которых играют отношеГ(l ния Цд = 1 U, ) Б; У, — создавать электростатические линзы с заданными параметрами и, если это требуется, устранять сферические и хроматические аберрации методами, развитыми в световой оптике. Сферическая аберрация предлагаемой линзы лропорциод@Э нальна соотношению,, а сферическая эфф аборрация известных ранее линз — отноше5 11тз нию —, где W — размер пучка, Я,фф — эффекQ2 тинный радиус кривизны предлагаемой линзы, а 0 — поперечный размер известных линз.

Так как обычно R,фф))0 (особенно для длиннофокусных линз), то сферические аберрации предлагаемой линзы значительно меньше, чем абберрации известных линз.

В направлении, перпендикулярном средней плоскости, пара соседних электродов предлагаемой линзы действует как цилиндрическая щелевая электростатическая линза, а вся линза в целом — как система цилиндрических линз. Параметры этой системы линз подбираются так, чтобы она была телескопичной.

Телесколичность системы обеспечивает параллельность пучка в направлении, перпендикулярном средней плоскости.

Предмет изобретения, 25 Электростатическая линза, состоящая из нескольких электродов со щелями, создающих поле, симметричное относительно плоскости, параллельной щелям, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения в этой плоскости фокуси3О ровки с уменьшенными аберрациями, края электродов, обращенные друг к другу, искривлены по дугам концентрических окружностей, лежащих в плоскостях, параллельных плоскости симметрии лоля,