Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 48
 
djvu / html
 

570
ЭЛЕКТРОННАЯ ОПТИКА
•Это позволяет определить кривизну электронной траектории, пользуясь интегралом энергии —=— = в <р. Кривизна траектории равна

_ 2? ds '
где —- — изменение потенциала в направлении
нормали
к траектории (рис. 6). Эту формулу можно приближённо записать в следующем виде:
7=--и^Г- (6)
где 9,— потенциал в нек-рой точке 1 траектории, f2— потенциал в точке 2 нормали к траектории, отстоящей от первой на расстоянии d в направлении к центру кривизны. Если распределение потенциала и начальное направление траектории известны, то при помощи формулы (6) можно построить траекторию графически. Такое построение можно выполнить также автоматически при помощи т. н. траектографа. Последний представляет собой автоматически движущуюся и управляемую каретку .снабжённую двумя зондами, скользящими по поверхности электролита в электролитич. ванне. В ванне закрепляются модели исследуемых устройств, Каретка траектографа движется по бумаге, закреплённой на чертёжной до-•ске, расположенной параллельно поверхности воды в ванне. Поступательное движение каретки осуществляется электродвигателем. Карандаш, закреплённый под кареткой, будет вычерчивать кривую, к-рая приближённо соответствует пути электрона.
Другим устройством, при помощи к-рого можно моделировать электронные траектории в плоскопараллельных электростатич. полях, является резиновая мембрана. Этот метод воспроизведения траекторий был предложен голл. учёным П. Клейненом (1937). Сущность метода состоит в следующем. Тонкая резиновая мембрана совершенно равномерно натягивается на раму, к-рая устанавливается горизонтально (рис. 7).
Рис. 7. Устройство для моделирования полей и траекторий методом резиновой мембраны.
Затем изготовляют увеличенные модели электродов, устанавливают их в специальных зажимах и вдавливают в растянутую мембрану. При этом отклонения мембраны от горизонтали должны быть пропорциональны приложенным к электродам потенциалам. Общая конфигурация электродов должна воспроизводить исследуемое электронно-оптич. устройство в том же масштабе, в к-ром изготовлены поперечные сечения электродов. Таким образом, после деформации мембраны электродами получается нек-рый рельеф, характеризуемый определённой высотой z=h (x, у) отклонения деформированной мембраны от недеформировашюй (z = 0). Можно показать, что распределение этих отклонений, если они малы по сравнению с расстояниями между электродами, подчиняется уравнению Лапласа. Этому же уравнению удовлетворяет и распределение потенциала в электронно-оптич. устройстве, а т. к. и граничные условия в оригинале и модели согласованы, то можно утверждать, что отклонение h (x, у) пропорционально потенциалу <р (х, у) в соответствующих друг другу точках модели и оригинала.
Для того чтобы воспроизвести вид электронной траектории в данном электронно-оптич. устройстве, заставляют небольшой тяжёлый шарик скатываться по рельефу мембраны. Это качение должно совершаться с возможно малым трением; деформация мембраны шариком под действием веса последнего должна Оыть ничтожной. Если начальное направление шарика совпадает с начальным направлением движения электрона, то их траектории будут подобны. Освещая шарик стробоскопич. методом, можно зафиксировать его движение на фотоплёнке. Траектория будет воспроизведена в виде штриховой линии,
причём длина штрихов будет характеризовать скорость шарика в той или иной точке, если время вспышек стробоскопич. осветителя строго одинаково. Пользоваться методом резиновой мембраны удобно в тех случаях, когда траектория может быть исследована достаточно грубо и когда решающим фактором является быстрота получения хотя бы приближённо
а 6
Рис. 8. Моделирование траекторий методом резиновой мембраны. Действие потенциала сетки радиолампы на траектории электронов. А — анод, If — катод, С — сетка. Потенциал, подаваемый на сетку, становится от а к в всё более отрицательным: а •— электроны фокусируются; б — количество прошедших электронов уменьшается; в — запирание.
верных результатов. В частности, методом резиновой мембраны пользуются при разработке электронных умножителей и радиоламп (рис. 8).
Если электростатич. поле обладает симметрией вращения, метод резиновой мембраны уже неприменим. В этом случае сначала приходится исследовать модель электронно-оптич. устройства в электролитич. ванне. Зная распределение эквипотенциальных линий в модели, можно построить затем т. н. гравитационную модель поля. Для этого из тонких листов картона или фанеры вырезают слои, имеющие конфигурацию эквипотенциальных пи-
Рис. 9. Гравитационная модель одиночной линзы с отрицательным потенциалом среднего электрода.
ний. Толщину этих слоев подбирают так, чтобы она была пропорциональна разности потенциалов между двумя смежными эквипотенциальными линиями. Наклеивая слой за слоем, наращивают гравитационную модель. На рис. 9 показана гравитационная модель электростатич. одиночной линзы (см. Электростатические линзы) с отрицательным потенциалом среднего электрода. Если выровнять «ступеньки» такой модели подмазкой воска, то можно моделировать электронную траекторию, применяя катящийся шарик совершенно так же, как это было описано выше. Так как построение гравитационной модели занимает много времени, то этот метод не получил распростра -нения в прикладной Э.о. и применяется гл. обр. в учебной практике.
Если методы моделирования траекторий в электростатич. полях относительно многочисленны, то для моделирования электронных траекторий в магнитостатич. полях применяется только один метод. Это т. ц. метод годоскопа, к-рый был предложен франц. учёным Ж. Лёбом (1947). Этот метод основан на аналогии между формой электронной траектории и фигурой равновесия тонкой обтекаемой током металлич. нити, помещённой в исследуемое поле. Эта аналогия была бы идеальной, если бы нить не обладала весом и была бы совершенно гибкой. На рис. 1U показан общий вид годоскопа. Основной его частью
Рис
10. Общий вид годоскопа.

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670


Большая Советская Энциклопедия Второе издание