Магнитная линза Советский патент 1982 года по МПК H01J3/24 

1 Изобретение относится к электронной технике, конкретно к устройствам на осесимиетричных постоянных магнитах с осевым каналом, в центральной части которого локализовано магнитное поле, и может применяться ирн соз дании фокусирующих магнитных , предназначенных для работы в комп1«ксе с электронными приборами. Известны предназначенньте для фокусировки электронных потоков магйитные линзы, состоящие из соосно установлен ных кольцевых магнитов . Недостаток таких линз - высокий уровень несимметричных радиальнмк (дефокусирующих электронные потоки) магнитных полей, тан как сделать из серии постоянных магнитов источник высокооднородного аксиально-сик етричного магнитного поля невозможж). Вращением кольцевых магнитов в таких линзах можно добиться прйе14лемого для некоторых применений перераспределения дефокусирующих магнитных полей, но значительно снизить этот уровень не удается. Наиболее близкой к предлагаемой является магнитная линза, состоящая из кольцевых магнитов, между которыми установлено по магнитомягкому кольцевому диску t2). Недостаток известного решения короткая длина осевого участка с высокосимметрииным однородным магнитным полем. При установке в линзу нескольких магнитов, между соседними из которых установлено по магнитомя - кому кольцевому диску, уровень дефокусирующих полей в линзе увеличивается за счет разницы в уровне намагничивания магнитов (создать тождественные магниты невозможно) и выхода части осевого рабочего магнитного потока из неоднородного материала на внутренней круглой поверхности магнитов. Цель изобретения - повышение электронно-оптических характеристик линзы при увеличении участка с аксиально391симметрическим однородным магнитным полем на оси линзы. Поставленная цель достигается тем, что в магнитной линзе, состоящей из установленных соосно кольцевых постоянных магнитов и размещенного между ними магнитомягкого диска с внутренним диаметром, авным внутреннему диаметру постоянных магнитов, между последними установлен дополнительный магнитомягкий диск, при этом с обеих сторон от дисков образованы немагнитные зазоры величиной до трети толщи ны наименьшего из магнитов, не превышающей в свою очередь для другого магнита величины, равной его внутреннему диаметру, а толщина обоих дисков составляет не более трети их ширины . На чертеже показана линза, разрез, jo Иагнитная линза состоит из аксиал но-намагниченных кольцевых магнитов 1 и 2, а также соосно установленных между ними магкитомягких кольцевых дис ков 3 и 4,перемежаемых немагнитными прокладками 5,6 и 7,которые образуют немагнитные зазоры.В осевом канале 8 линзы в районе диска 3 и создается маг нитное поле с высокой аксиальной симмет рией,осевое распределение которого со ,держит участок однородного ма(рнитного поля, сформированный с помощью магнитомягких дисков 3 и 4. Центральная область линзы в районе дисков 3 И 4 свободна от магнитотвердых деталей - источников магнитных неоднородностей. Комплекс из соосных, точно выполненных, разделенных в пространстве деталей 3 и 4 хорошо перераспределяет магнитные потоки линзы и обеспечивает создание высокосимметричного однородного магнитного поля в центральной области линзы. Немагнитные прокладки 5, 6 и 7 нецелесообразно делать толщиной меньше 0,15 мм, так как работать с более тонкими прокладками сложно, а утоньшение прокладок не сказывается на осевом магнитном поле, с другой стороны, нецелесообразно делать их толщиной, большей трети осевой длины наиболее короткого из магнитов устройства, так как при большей их толщине появляются минимумы в центральной части осевого распределения магнитного поля линзы, что соответст

вует ухудшению однородности поля и отрицательно сказывается на фокусирующем действии линзы.

непревышающей в свою очередь для другого магнита величины, равной его внутреннему диаметру, а толщина обо7В конструкции линзы могут быть использованы кольцевые постоянные магниты, толщина которых меньше его внутреннего диаметра, что обеспечивает условие расположения областей с нулевой осевой составляющей поля вне торцо,1х плоскостей магнитов. Толщина дисков ограничена величиной, не превышающей трети их ширины (ра|Диальной протяженности) Более толстый диск начинает заметно экранировать магнитный поток. Оптимальные толщины составляют от 0,15 до 1 мм. Таким образом, без увеличения расходов наиболее дорогогб в линзе материала для постоянных магнитов удает-, ся увеличить., протяженность участка с однородным полем на оси канала магнитной линзы. При этом во внутренНИИ канал линзы не помещают дополнительных конструктивных узлов и деталей, тогда как любое увеличение диаметра осевого канала устройства приводит к необходимости увеличения размеров магнитов и росту стоимости линзы. Использование изобретения приведет к экономии дорогостоящих металлов для постоянных магнитов (кобальта, самария и др.) , а также к миниатюризации и улучшении характеристик приборов, требующих для своей работы высокосимметричных однородных магнитных полей. Формула изобретения Магнитная линза, состоящая из установленных соосно кольцевых постоянных магнитов и размещенного между ними магнитомягкого диска с внутренним диаметром , равным внутреннему диаметру постоянных магнитов, отличающаяс я тем, что, с целью улучшения электронно-оптических характеристик линзы при увеличении участка с аксиальносимметричным однородным магнитным полем на оси линзы, между постоянными магнитами установлен дополнительный магкитомягкий диск, при этом с обеих сторон от дисков образованы немагнитные зазоры величиной до трети толщины наименьшего из магнитов.

5v9l89876

их дисков составляет не более трети 1. Патент США № 3155860, их ширины. кл. 313-8, опублик, 196.

/ Источники информации,2. Патент США № 2797360,

принятые во внимание при экспертизе кл, 315-35. опублик 1957 (прототип)

/. ///.V /