Влияние пространственного заряда

Влияние пространственного заряда на размытие пятна электронного луча можно определить из выражения:

(3.98)

где

(3.99)

здесь r _мин – минимальный радиус пятна, см;

g - апертурный угол, рад;

I – ток луча, А;

U – ускоряющее напряжение, В.

С учетом аберраций диаметр электронного пучка в плоскости изображения определяется как:

d_Σ² =d_u² + d_сф² + d_хр² + d₃² . (3.100)

Кома

Кома – аберрация, пропорциональная расстоянию точки объекта от оси и квадрату угла наклона траектории к оптической оси.

, (3.101)

Вследствие этой аберрации изображение конического пучка будет представлять фигуру, напоминающую хвост кометы, с яркостью, убывающей по мере удаления от точки схождения параксиальных лучей.

Нарушение симметрии поля также приводит к искажениям. Одной из причин возникновения асимметрии поля является асимметрия формы электродов. Например, для цилиндрических линз эллиптичность не должна превышать 0,5-1,0 %. Применительно к магнитным линзам нарушение симметрии поля вызывается:

- неточностью изготовления фокусирующих систем (овальность внутреннего диаметра экрана, неточность намотки катушки);

- неправильной сборкой экрана;

- наличием внешних магнитных полей;

- неточностью установки катушки;

- деформацией электронноптической колонны.

В тех случаях, когда не удается устранить осевой астигматизм, применяют корректирующие устройства, которые называются стигматорами. В этом случае компенсация осевой асимметрии осуществляется созданием поля, имеющего характер асимметрии, но противного.

Преимущества коротких магнитных линз с броневыми сердечниками:

- высокая экономичность благодаря высокой концентрации магнитного поля в зазоре;

- возможность получения большого увеличения;

- возможность корректировки поля изменением величины и формы тока (при переменном токе);

- отсутствие высоких электрических потенциалов;

- меньшая критичность к величине питающего напряжения.

Недостатки коротких магнитных линз с броневыми сердечниками:

- сложность конструирования и сборки;

- невозможность ускорения заряженных частиц, изменения их энергии;

- значительные габариты, вес и стоимость.