Физический энциклопедический словарь - электронные пучки

В наст. время формированием, фокусировкой и отклонением Э. п., а также вопросами их использования занимается электронная оптика (см. Электронная и ионная оптика). Для создания Э. п. служат электронные пушки, для их фокусировки — электронные линзы, а для отклонения — различные отклоняющие системы (см. Электронные зеркала, Электронные призмы). Дополнительные трудности представляет фокусировка Э. п. с большой силой тока I при умеренном ускоряющем напряжении V, т. е. с большими значениями величины I/V^3/2, наз. первеансом пучка. При этом существ. роль начинает играть пространственный заряд пучка, приводящий к его размытию. Для предотвращения такого размытия может применяться направленное вдоль оси пучка магн. поле либо ряд электрич. и магн. линз, расположенных на пути эл-нов.

Поскольку Э. п. представляют собой системы, движение к-рых описывается ур-ниями механики в форме Гамильтона, то для них справедлива Лиувилля теорема. При рассмотрении св-в Э. п. без учёта его рассеяния на остаточном газе движение каждого эл-на целесообразно представлять точкой в шестимерном фазовом пр-ве, а в качестве канонич. переменных, определяющих положение этой точки, выбрать декартовы координаты эл-на х, у, z и проекции его импульса рх, ру, pz (см. Гамильтона функция). Тогда в соответствии с теоремой Лиувилля:

∫dxdydzdpxdpydpz=const,

причём интегрирование ведётся по всему фазовому объёму, заполненному представляющими точками. Теорема Лиувилля во мн. случаях значительно облегчает определение поперечных размеров, апертуры, плотности тока и др. параметров пучка в разл. его частях, е9ли достаточно полно известны его параметры в к.-л. одной

его части, напр. вблизи катода. Угловой и энергетический разброс заряж. ч-ц пучка и взаимное смещение траекторий характеризуют т. н. эмиттансы пучка, связанные с проекциями его фазового объёма на соответствующие плоскости.

Применение Э. п. послужило основой для создания целых отраслей техники: электронная микроскопия, телевидение, радиолокация, техника СВЧ, электронные ускорители и др. См. также Ионные пучки.

• Пирс Дж. Р., Теория и расчет электронных пучков, пер. с англ., М., 1956; Кельман В.М., Явор С. Я., Электронная оптика, 3 изд., Л., 1968; 3 и н ч е н к о Н. С., Курс лекций по электронной оптике, 2 изд., Хар., 1961; Л о у с о н Дж., Физика пучков заряженных частиц, пер. с англ., М., 1980.

В. М. Кельман, И. В. Родникова.