Einzel čočka - Einzel lens

An einzel čočka (z Němec: Einzellinse - jediný objektiv[1]), nebo unipotenciální čočka,[2] je nabitá částice elektrostatická čočka který zaostřuje beze změny energie paprsku. Skládá se ze tří nebo více sad válcových nebo obdélníkových otvorů nebo trubek v sérii podél osy. Používá se v iontová optika zaměřit ionty za letu, čehož je dosaženo manipulací s elektrické pole v cestě iontů.
Elektrostatický potenciál v čočce je symetrický, takže ionty znovu získají svoji počáteční hodnotu energie při opuštění objektivu, i když rychlost vnějších částic se změní tak, že se sbíhají k ose. To způsobí, že vnější částice dorazí k soustředit se křižovatka o něco později než u těch, které cestují po přímé dráze, protože musí cestovat o větší vzdálenost.
Teorie


Rovnice pro změnu radiální rychlosti částice při jejím průchodu mezi dvojicí válců v čočce je:
s z osa procházející středem čočky a r je normální směr z. Pokud je čočka vyrobena z válcových elektrod, je pole symetrické kolem z. je velikost elektrického pole v radiálním směru pro částici v určité radiální vzdálenosti a vzdálenosti přes mezeru, je hmotnost částice procházející polem, je rychlost částice a q je náboj částice. Integrál se vyskytuje přes mezeru mezi deskami. Toto je také interval, ve kterém dochází k tvorbě čoček.
Dvojici desek se také říká elektrostatická ponorná čočka,[pochybný ] einzelskou čočku lze tedy popsat jako dvě nebo více elektrostatických ponorných čoček. Řešení výše uvedené rovnice pro nalezení změny radiální rychlosti pro každou dvojici desek lze použít k výpočtu ohniskové vzdálenosti objektivu.
Aplikace na televizní obrazovky
Princip čočky einzel ve zjednodušené formě byl také použit jako zaostřovací mechanismus v displeji a televizi katodové trubice,[3][4] a má tu výhodu, že poskytuje dobré ostře zaostřené místo po celou dobu životnosti elektronové pistole trubice, s minimálním nebo žádným novým nastavením (mnoho černobílý Televizory neměly nebo nepotřebují ovládací prvky ostření), i když u černobílých displejů s vysokým rozlišením a všech barevných displejů CRT je k dispozici (nastavitelné technikem) ovládání potenciometru zaostření.
Viz také
Reference
- ^ Liebl, Helmut (2008). Aplikovaná nabitá částicová optika. Berlín Heidelberg: Springer-Verlag. str. 39. ISBN 978-3-540-71924-3.
- ^ Heddle, D W O (2000). Systémy elektrostatických čoček (Druhé vydání.). Bristol a Philadelphia: IOP Publishing. str. 63. ISBN 0 7503 0697 1.
- ^ „Rozhlas a televize“ od C. A. Quarringtona, 1952–1963.
- ^ „Servis televizních přijímačů“ E. A. W. Spreadbury, 1953.
- Aberth, William H. (1974), „Konstrukce čočky einzel schopné provozu na vysoké napětí“, Recenze vědeckých přístrojů, 45 (10): 1289, Bibcode:1974RScI ... 45.1289A, doi:10.1063/1.1686484