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Elec3: 円筒状偏差計

問題のタイプ

静電場平面問題

幾何学形状

円筒状偏差計(CDA)は、127°17'角の円筒状コンデンサー部品です。CDAは、CDAフィールドを入出する粒子用の2つのスリットで構成されます。

この例題での電子ビームは、円筒半径に垂直に初期運動エネルギー E0=1500eV、6°の分散角で入射します。

条件

外部シリンダ半径 R2 = 0.1 m
内部シリンダ半径 R1 = 0.07 m
CDA 電圧 U = 1000 V
電子の初期運動エネルギー E0 = 1500 eV
空気に比誘電率 ε = 1

問題

ビームの焦点ポイントを推定してください。

解析

最初に、CDAフィールドを計算する静電場問題を解析します。次に、ParticleTrajectoryコマンド(Viewメニュー)を使用し、PointSourceEmitterダイアログをオープンします。ポイント粒子エミッタの位置を決めるために、Emitterダイアログ・ページから、CDAの入射スリット(x=-0.076、y=0.037)の中心および、62°〜68°の間のスタート角度範囲を指定します。さらに、Particleダイアログ・ページから所望の粒子タイプ(electron)を選択し、また、初期運動エネルギー値として、E0= 1500eVを定義します。結果を得るために、Applyをクリックし、スクリーン上の粒子軌道を観察します。

結果

ビーム焦点ポイント :(0.081、0.027)
焦点角度(近似)    :127°+8.5°= 135.5°

理論的には電子のエネルギーに依存するCDA電圧値によって、ビームが出射スリットに集中し、特に、理想的な場合では電圧はU= 1070Vです。この例題における焦点角度およびCDA電圧はCDAの干渉効果によって近似結果が得られます。

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