Электростатическая линза

Предложенное техническое решение относится к приборам электровакуумной техники и предназначено для фокусировки электронного пучка в электроннооптических преобразователях. Целью нашей работы было создание электростатической линзы на базе электрета (электрического магнита), с равномерным распределением электрического поля, формирующего электронный пучок. Технический результат заявляемой полезной модели выражается в расширении арсенала технических средств для фокусировки электронного пучка в электроннооптических преобразователях. Он достигается тем, что в электростатической линзе в качестве электрода используется электрет в форме кольца, геометрическая ось которого совпадает с оптической осью линзы.

Предложенное техническое решение относится к приборам электровакуумной техники и предназначено для фокусировки электронного пучка в электроннооптических преобразователях.

Известна электростатическая линза, содержащая плоские электроды, подключенные к источнику высокого напряжения. Электростатическая линза закреплена в вакуумированной колбе рентгеновского электронно-оптического преобразователя (Чикирдин Э.Г., Мишкинис А.Б. Техническая энциклопедия рентгенолога.- М.: МНПИ, 1996, С.396).

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является электростатическая линза, содержащая плоские электроды различной формы и расположения, подключенные к источнику высокого напряжения (Патент RU 2210834 С1 от 20.08.2003). Этот аналог был выбран нами в качестве прототипа.

Недостаток прототипа, как и всех известных линз с плоскими электродами, выражается в невозможности создания равномерного распределения электрического поля, формирующего электронный пучок.

Целью нашей работы было создание электростатической линзы на базе электрета (электрического магнита), с равномерным распределением электрического поля, формирующего электронный пучок.

Технический результат заявляемой полезной модели выражается в расширении арсенала технических средств для фокусировки электронного пучка в электроннооптических преобразователях. Он достигается тем, что в электростатической линзе в качестве электрода используется электрет в форме кольца, геометрическая ось которого совпадает с оптической осью линзы.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что конструкция предлагаемой электростатической линзы неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Далее наше предложение сопровождается чертежами и пояснением к ним. На фиг.1 показана собирающая электростатическая линза на основе электрета (вид сбоку в разрезе); на фиг.2 - вид по А-А фиг.1.

Электростатическая линза 1 имеет форму кольца и изготовлена из материала, например, стекла, которому в процессе изготовления были приданы электретные свойства.

Электреты являются электрическими аналогами магнитов. Они создают постоянное электрическое поле в окружающем пространстве и обладают длительным действием (до многих лет) (Физический энциклопедический словарь.- М.: Сов. Энциклопедия, 1983.- С.862).

Электростатическая линза 1 имеет стабильный отрицательный заряд на внутренней поверхности кольца (фиг.1), значение которого может быть в пределах от 1 до 10 кВ (в зависимости от конструкции электровакуумного прибора, в состав которого входит электретная линза).

Электростатическую линзу 1 может быть использована как фокусирующий электрод в составе электроннооптического преобразователя (ЭОПа). Она располагается между фотокатодом 2 и полупрозрачным анодом 3, снабженным люминесцентным экраном 4 (фиг.1). Между фотокатодом 2 и анодом 3 приложен высокий электрический потенциал (~35 кВ). При этом геометрическая ось кольца электростатической линзы 1 совпадает с оптической осью 5 ЭОПа. Электроны, эмитируемые фотокатодом 2 под действием внешнего светового потока, движутся в вакууме по направлению анода 3 и ускоряются за счет высокого напряжения, приложенного к системе катод - анод. Поток электронов, пролетающих внутри кольца электростатической линзы 1, сжимается ее электрическим полем и пройдя узловую точку S (фокус электростатической линзы 1), попадает на полупрозрачный анод 3 и преобразуется люминесцентным экраном 4 в видимое изображение.

Электростатические линзы электретного типа могут входить в состав электростатических объективов различных электровакуумных приборов. При этом они могут иметь различные размеры и различный потенциал.

Электростатическая линза, содержащая электрод под электрическим потенциалом, отличающаяся тем, что в качестве электрода используется электрет в форме кольца, геометрическая ось которого совпадает с оптической осью линзы.