Цилиндр Венельта - Wehnelt cylinder

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Цилиндр Венельта»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Июль 2020) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

А поперечное сечение вид, показывающий, как Wehnelt локализует выбросы на кончике нити накала и служит собирающей электростатической линзой.

А Цилиндр Венельта (также известный как Кепка Wehnelt, сетка крышка или просто Wehnelt) является электрод в электронная пушка сборка некоторых термоэлектронный устройства, используемые для фокусировки и управления электронный луч. Он назван в честь Артур Рудольф Бертольд Венельт, немецкий физик, который изобрел его в 1902 и 1903 годах.^[1] Цилиндры Венельта используются в электронных пушках электронно-лучевые трубки и электронные микроскопы, и в других приложениях, где требуется тонкий, хорошо сфокусированный электронный пучок.

Структура

Кепка Wehnelt имеет форму полого цилиндра без верха. Нижняя сторона цилиндра имеет отверстие (сквозное отверстие), расположенное в его центре, с диаметром, который обычно составляет от 200 до 1200 мкм. Нижняя поверхность цилиндра часто изготавливается из платиновой или танталовой фольги.

Операция

Венельт действует как сетка управления и он также служит конвергентным электростатическая линза. Эмиттер электронов расположен непосредственно над апертурой Венельта, а анод - под Венельтом. На анод подается высокое положительное напряжение (обычно от +1 до +30 кВ) относительно эмиттера, чтобы ускорить электроны от эмиттера к аноду, создавая, таким образом, электронный пучок, который проходит через апертуру Венельта.

Wehnelt смещен на отрицательное напряжение (обычно от -200 В до -300 В) относительно эмиттера, которое обычно вольфрам нить или Гексаборид лантана (ЛаБ₆) горячий катод с V-образным (или другим заостренным) наконечником. Это напряжение смещения создает отталкивающее электростатическое поле, которое подавляет эмиссию электронов из большей части катода.

Наконечник эмиттера расположен рядом с апертурой Венельта, так что при приложении соответствующего напряжения смещения к Венельту небольшая область наконечника имеет результирующее электрическое поле (из-за притяжения анода и отталкивания Венельта), которое допускает излучение только из этой области. наконечника. Напряжение смещения Венельта определяет площадь излучения иглы, которая, в свою очередь, определяет как ток пучка, так и эффективный размер источника электронов пучка.

По мере увеличения напряжения смещения Венельта излучающая область наконечника (а вместе с ним, диаметр луча и ток луча) будут уменьшаться до тех пор, пока не станет настолько малой, что луч "защемится". При нормальной работе смещение обычно устанавливается немного более положительным, чем смещение пинча, и определяется балансом между желаемым качеством луча и током луча.

Смещение Венельта контролирует фокусировку луча, а также эффективный размер источника электронов, что важно для создания электронного луча, который должен быть сфокусирован в очень маленькое пятно (для сканирующей электронной микроскопии) или очень параллельный луч (для дифракции). . Хотя меньший источник может быть отображен в меньшем пятне или более параллельном луче, очевидным компромиссом является меньший общий ток луча.

Рекомендации