ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИЗМЫ

ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИЗМЫ

- электронно-оптические (соответственно, ионные призмы - ионно-оптические) системы, предназначенные для отклонения пучков заряж. частиц или для разделения таких частиц по энергиям и массам. Э. п. получили своё назв. в рамках общей аналогии между электронной и ионной оптикой и оптикой световых лучей. Среди многочисл. типов Э. п. наиболее близкими аналогами светооптич. призм являются те Э. <п., к-рые оставляют падающий на них параллельный пучок заряж. частиц параллельным и после отклонения. Простейшая электростатич. Э. <п. такого типа - телескопич. система из двух цилиндрич. иммерсионных электронных линз (рис. 1).

Рис. 1. Телескопическая система, состоящая из двух ци линдрических иммерсионных элект ростатических линз: 1, 2- электроды, составляющие первую по ходу пучка цилиндрическую линзу, 2, 3 - вторую; кривые со стрелками- проекции траекторий заряженных частиц на плос кости yz и ху; AB - линейный фокус.

Задний линейный фокус АВ первой линзы совпадает с передним линейным фокусом второй. Электростатич. поле телескопич. системы "двумерно" (оно не изменяется в направлении, параллельном оси x на рис.) и симметрично относительно ср. плоскости ху, вблизи к-рой движутся частицы. Параллельный пучок падает на телескопич. систему под углом q₁ к оси у и выходит под углом q₂, сохраняя свою параллельность. При этом выполняется равенство

где V₁ - потенциал первого участка Э. <п. и пространства перед ним, V₂ - потенциал последнего участка призмы и пространства за ним. Потенциал V принимают равным нулю там, где равна нулю скорость частиц. При этом условии электронно-оптич. показатель преломления n _э= Т. <о., отклонение пучка заряж. частиц в телескопич. системе подчиняется закону, совершенно аналогичному Снелля закону преломления в световой оптике. Для увеличения дисперсии применяют сложную Э. п., состоящую из двух телескопич. систем, расположенных под углом друг к другу. Такие Э. п. служат диспергирующими элементами в электронных спектрометрах.

В магн. Э. п. с "двумерным" полем роль цилиндрич. линз играют поля рассеяния на краях магн. полюсов. При определ. угле падения пучка на призму эти поля образуют телескопич. систему (рис. 2). Э. <п. широко применяются в бета-спектрометрах, масс-спектрометрах. В последних дисперсия ионов по массе осуществляется магн. Э. п., а электростатич. Э. п. применяют для дисперсии по энергии.

Рис. 2. Отклонение пучка заряженных частиц магнитной призмой: а - вид спереди; б - вид сверху; 1 - полюсы магнита призмы; 2- пучок заряженных частиц; AB- ли нейный фокус.

Лит.: Арцимович Л. А., Лукьянов С. Ю., Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях, 2 изд., M., 1978; Применение призменных бета-спектрометров, Вильнюс, 1974; Электронно-оптические элементы призменных спектрометров заряженных частиц, А.-А., 1979. В. M. Кельман, И. В. Родникова.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.