Научный архив: статьи

Изучено влияние неоднородного статического магнитного поля на характеристики квадрупольного масс‐анализатора. Для конструирования неоднородностей, создаваемых постоянными магнитами, введен скалярный потенциал по аналогии с электрическим. В качестве модели рассмотрен диполь как комбинация кулоновских центров с противоположными зарядами, расположенными близко друг от друга. Представленные результаты численного моделирования с использованием одного, двух и четырех диполей показали, что при определенных параметрах достигается увеличение разрешения в два раза.

Рассмотрен подход к созданию спектрографов заряженных частиц — приборов, фиксирующих на плоских позиционно‐чувствительных детекторах энергетический спектр в целом или его часть. Электростатические конфигурации, где реализуется спектрографический режим, строятся на основе функций, однородных по Л. Эйлеру и обладающих свойством подобия. Подробно изучены варианты спектрографов — плоского, квадрупольного и кубического, а также их линейной комбинации. Представлены результаты аналитического и численного моделирования режимов работы спектрографов и даны основные электроннооптические параметры.

Представлены варианты конструкций энергоанализаторов, обладающих острой фокусировкой по углу влета и высокой энергетической дисперсией. Двухмерные и трансаксиальные полевые конфигурации, реализующие такие свойства, получены на основе теории обратных задач аналитическими методами. Помимо конкретных реализаций сформулированы идеи для конструирования новых систем с очень высокими электронно‐оптическими характеристиками

Электрические и магнитные поля, однородные по Эйлеру, являются удобным инструментом для разработки электронно- и ионно-оптических систем. Принцип подобия траекторий, впервые применённый Ю. К. Голиковым, позволяет с помощью полей, принадлежащих этому классу, целенаправленно синтезировать корпускулярно-оптические системы с идеальными спектрографическими свойствами. До сих пор предполагалось само собой разумеющимся, что однородные по Эйлеру электрические и магнитные поля описываются потенциалами, представляющими собой однородные по Эйлеру функции. В данной работе этот вопрос исследуется математически строго. Важным результатом является то, что для полей, однородных по Эйлеру с нулевым показателем однородности, утверждение об обязательной однородности скалярного потенциала не является справедливым (возможно присутствие аддитивной логарифмической добавки, не являющейся однородной функцией), но это является единственным исключением из рассмотренного правила. Однако для векторного потенциала утверждение о существовании у однородного по Эйлеру поля однородного же векторного потенциала, обладающего соответствующим порядком однородности, будет справедливым при всех порядках однородности, включая нулевой.