Einzel линза (от немецкого : Einzellinse - одиночная линза [1] ), или unipotential линзы , [2] является заряженной частицей электростатической линзой , которая фокусируется без изменения энергии пучка. Он состоит из трех или более наборов цилиндрических или прямоугольных отверстий или трубок, установленных последовательно вдоль оси. Он используется в ионной оптике для фокусировки ионов в полете, что достигается путем манипулирования электрическим полем на пути ионов.
Электростатический потенциал в линзе является симметричным, поэтому ионы восстановят свою первоначальную энергию при выходе из линзы, хотя скорость внешних частиц будет изменена так, что они сходятся к оси. Это приводит к тому, что внешние частицы прибывают в точку пересечения фокуса немного позже, чем те, которые движутся по прямому пути, поскольку им приходится проходить дополнительное расстояние.
Теория
Уравнение изменения радиальной скорости частицы при ее прохождении между любой парой цилиндров в линзе:
с осью z, проходящей через середину линзы, а r - направление, нормальное к z . Если линза состоит из цилиндрических электродов, поле симметрично относительно z . - величина электрического поля в радиальном направлении для частицы на определенном радиальном расстоянии и расстоянии через зазор, - масса частицы, проходящей через поле, - скорость частицы, а q - заряд частицы. Интеграл происходит по зазору между пластинами. Это также интервал, в котором происходит линзирование.
Пара пластин также называется электростатической иммерсионной линзой, [ сомнительно ], поэтому линзу Эйнцеля можно описать как две или более электростатических иммерсионных линз. Решив приведенное выше уравнение дважды, чтобы найти изменение радиальной скорости для каждой пары пластин, можно использовать для расчета фокусного расстояния линзы.
Применение к телевизионным трубкам
Принцип Einzel линзы в упрощенной форме был также использован в качестве фокусирующего механизма отображения и телевизионного электронно - лучевых трубки , [3] [4] и имеет то преимущество , что обеспечивает хороший целенаправленным место в течение всего срока полезной службы электронной пушки трубки, с минимальной дополнительной настройкой или без нее (многие монохромные телевизоры не имеют или не нуждаются в элементах управления фокусировкой), хотя в монохромных дисплеях с высоким разрешением и всех цветных ЭЛТ-дисплеях предусмотрено (регулируемое техником) управление потенциометром фокусировки.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Liebl, Helmut (2008). Прикладная оптика заряженных частиц . Берлин Гейдельберг: Springer-Verlag . п. 39. ISBN 978-3-540-71924-3.
- ^ Хедл, DWO (2000). Электростатические линзовые системы (второе изд.). Бристоль и Филадельфия: IOP Publishing. п. 63. ISBN 0 7503 0697 1.
- ^ "Радио и телевидение" CA Quarrington, 1952–1963.
- ^ "Обслуживание телевизионных приемников" EAW Spreadbury, 1953.
- Аберт, Уильям Х. (1974), «Конструкция линзы Эйнцеля, способной работать под высоким напряжением», Review of Scientific Instruments , 45 (10): 1289, Bibcode : 1974RScI ... 45.1289A , doi : 10.1063 / 1.1686484