ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКАЯ ПРИЗМА Советский патент 1970 года по МПК G01N27/72 

Предлагаемая электронно-оптическая призма может быть использована в исследовательских и аналитических приборах в качестве диспергирующего элемента для определения энергий электронов, позитронов, протонов, для измерения масс ионов, для разделения изотопов и для других исследований заряженных частиц.

Известны магнитные призмы, представляющие собой однородное магнитное поле, образованное полюсами с параллельными краями. Угловая дисперсия магнитной призмы пропорциональна тангенсу угла выхода пучка из призмы и в случае симметрии равна 1,3. Входящий и выходящий пучки заряженных частиц имеют одинаковые размеры сечения, а оптическое увеличение магнитной призмы равно единице.

Повышение угловой дисперсии может быть достигнуто нарушением симметрии магнитной призмы, но сохранение телескопичности магнитной призмы приводит к возрастанию ее оптического увеличения.

Предлагаемая призма отличается тем, что с двух сторон магнита с однородным полем и параллельными границами установлены цилиндрические электронные линзы, фокусы которых совпадают с фокусами линз, образуемых краевыми полями рассеяния магнита. Фокусные расстояния электронньщ линз больше фокусных расстояний линз, образуемых краевыми нолями рассеяния магнита.

В нредлагаеДЮЙ электромагнитной призме величина угловой дисперсии может регулироваться в широких пределах и достигать любого сколь угодно большого значения. При этом оптическое увеличение может быть равно единице. Размер выходящего пучка ионов в направлении силовых линий магнитного поля (высота пучка) может быть любым, в том числе и равным высоте входящего пучка в случае несимметричной электромагнитной призмы.

Кроме того, электромагнитная призма позволяет значительно уменьшить высоту пучка при прохол дении зазора магнита по сравнению с магнитной призмой, т. е. резко сократить размеры и вес магнита.

На чертеже представлена описываемая призма в горизонтальной и вертикальной плоскостоях (стрелками указано направление движения заряженных частиц).

Электромагнитная призма состоит из цилиндрических электростатических линз / и магнита 2. Пилиндрические электростатические линзы установлены так, что их линейные фокусы FI и FO совпадают с фокусами F ы, и Ры, магнитных цилиндрических линз, образующихся на краях магнитной призмы. -Фокусные расстояния электростатических цилиндрических

линз выбираются большими, чем фокусные расстояния магнитных цилиндрических линз. Это позволяет уменьшить вертикальный размер пучка в зазоре магнита.

Фокуспые расстояния магнитных цилиндрических линз на входном и выходном краях магнитного поля зависят соответственно от угла входа а и угла выхода р пучка ионов в магнитное поле. Фокусные расстояния электростатических цилиндрических линз легко изменяются путем изменения потенциалов электродов линз. Поэтому всегда можно получить телескопичность системы при любых углах входа и выхода пучка, от которых зависит величина угловой дисперсии призмы. Это значит, что электромагнитная нризма обеспечивает получение любой, сколь угодно большой углоБОЙ дисперсии без нарушения телескопичности призмы.

Предмет изобретения

1.Электронно-оптическая призма, содержашая магнит с однородным полем и параллельными границами, отличающаяся тем, что, с целью увеличения угловой дисперсии без нарушения телескопичности призмы, с двух сторон магнита установлены цилиндрические электронные линзы, фокусы которых совпадают с фокусами линз, образуемых краевыми полями рассеяния магнита.

2.Призма но п. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения размеров и веса магнита, фокусные расстояния электроиных линз больше, чем фокусные расстояния линз, образуемых краевыми полями рассеяния магнита.