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静电聚焦同心球系统的成像电子光学C章多电极同心球系统的电子光学.docx
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2023-02-23
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静电聚焦同心球系统的成像电子光学C章多电极同心球系统的电子光学.docx
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摘要
鉴于两电极静电聚焦同心球系统成像的定焦性质,当该系统的几何尺寸相对关系给定后,像
面位置与放大率也就随之确定,改变系统的电参量引起的像面位置和放大率的变动是极其微
小的。研究在由光阴极与栅状阳极组成的两电极同心球系统中插入任意多个栅极后,该系统
的电子光学成像特性及其横向像差的变化规律。再次证实了在多电极静电聚焦同心球系统
中,成像电子光学系统的二级近轴横向色差即 Recknagel-Apцимович 公式依然成立。着重
讨论了三电极静电聚焦同心球系统的电子光学成像特性。
Abstract
In view of the fixed-focus nature of imaging of the bi-electrode electrostatic focusing
concentric spherical system, the image plane position and the magnification of system
are immediately determined when the geometry of the system is relatively fixed; if the
electrical parameters of the system are changed, the changes of the image plane
position and its magnification will be extremely tiny. This paper studies the variations of
the electron optical imaging characteristics and its lateral aberrations when inserting a
large number of gate electrodes into the bi-electrode electrostatic focusing concentric
spherical system composed of the photocathode and the anode. This paper once again
confirms that for the multi-electrode electrostatic focusing concentric spherical system,
the second-order paraxial lateral chromatic aberration of the imaging electronic optical
system, i.e., the Recknagel-Apцимович formula, is still valid. The electron optical
imaging characteristics of the tri-electrode electrostatic focusing concentric spherical
system are emphatically discussed.
1 引言
对两电极静电聚焦同心球系统的电子光学性质进一步进行考察,不难发现,其成像面的位置
决定于系统的结构参量。如果电极系统制造得不精确,或者在装配时不能保持给定的几何尺
寸及相对关系,阴极物面的像便不能很好地聚焦在给定的成像平面上,而且也无法改善聚焦
质量。也就是说,当两电极同心球系统的几何尺寸相对关系给定后,像面位置与放大率也就
随之确定。改变系统的电参量对于像面位置和放大率的影响是极其微小的。若在两电极同
心球系统中插入一个中间栅极,此栅极不仅能够控制电子流(如在高速摄影中作为电子快门),
而且还起着调焦电极的作用。当改变中间栅极的电位时,可以得到最佳的聚焦。本文将两电
极静电聚焦同心球成像电子光学的研究推广到更普遍的情况——多电极静电聚焦同心球系
统成像电子光学。
2 参量意义与符号规则
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