Электронное зеркало

Электро́нное зеркало

Электрическая или магнитная система, отражающая пучки электронов и предназначенная либо для получения с помощью таких пучков электроннооптических изображений, либо для изменения направления движения электронов. В значительной своей части Э. з. — системы, симметричные относительно некоторой оси (см. Электронная и ионная оптика). Электростатические осесимметричные Э. з. (рис. 1) используют для создания правильных электроннооптических изображений объектов. Если последний электрод такого Э. з. сплошной и электроны меняют направление движения непосредственно вблизи его поверхности, то можно получить увеличенное изображение микрорельефа этой поверхности. В зеркальном электронном микроскопе (См. Электронный микроскоп) используется именно это свойство Э. з. Цилиндрические Э. з. с «двухмерным» (оно не зависит от координаты х) электрическим (рис. 2) или магнитным полем применяют для изменения направления электронных пучков, причем для электронов, движущихся в средней плоскости зеркала, угол падения равен углу отражения, подобно тому как это имеет место при отражении луча света от оптического зеркала. Т. н. трансаксиальные Э. з. (рис. 3, 4) отличаются малыми аберрациями (погрешностями изображений) в направлении, параллельном средней плоскости Э. з.

Лит.: Глазер В., Основы электронной оптики, пер. с нем., М., 1957; Кельман В. М., Явор С. Я., Электронная оптика, 3 изд., Л., 1968.

В. М. Кельман, И. В. Родникова.

Рис. 1. Осесимметричные двухэлектродные электронные зеркала: V1 и V2 — потенциалы электродов; тонкие линии — сечения эквипотенциальных поверхностей плоскостью рисунка; линии со стрелками — траектории электронов с разной энергией. Зеркала а и б всегда рассеивающие; зеркала в, г и д могут быть как рассеивающими, так и собирающими.

Рис. 2. Электростатическое цилиндрическое электронное зеркало: 1 и 2 — электроды, потенциалы которых соответственно V1 и V2. Название «цилиндрический» применительно к электроннооптическим системам отражает то обстоятельство, что в качестве электронных линз они могут действовать на электронный пучок так же, как цилиндрическая светооптическая линза — на световой пучок.

Рис. 3. Электростатическое трансаксиальное электронное зеркало: 1 и 2 — электроды, находящиеся под потенциалами V1 и V2; R — радиус кривизны зазора между электродами; плоскость xz совмещена со средней плоскостью зеркала.

Рис. 4. Отражение пучка электронов в средней плоскости трансаксиального электростатического электронного зеркала. Сплошными кривыми показаны сечения эквипотенциальных поверхностей средней плоскостью зеркала; пунктирная кривая — эффективная поверхность отражения электронного зеркала, соответствующая поверхности отражения его светооптического аналога — зеркала З.