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1、毕业设计（论文）外文资料翻译学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 外文出处：Nuclear Instruments and Methods in Physics ResearchA 427 (1999)203208附 件：1、外文原文；2、外文资料翻译译文。指导教师评语：签字： 年 月 带电粒子的聚焦和能量角相关联摘要计算聚焦和焦线倾角的条件和一个带电粒子束的能量角相关，它通过横向分散体系。分式给出了静电能量分析仪和磁场的类型。对一个平面电容和一个圆柱形的电容的向量的参数进行了详细的计算。（1999 Elsevier 科学保留所有权利）。1. 介绍在一些电子学应用中，例如在交叉梁的研究，带电
2、粒子通量出现的特点是有序的能量分布在梁的横截面而不是单独的能量和角利差。非弹性碰撞的详细过程是，离子通量由碰撞产生，实验证明他能量的变化是以一种已知的方式沿某一方向的横截面。因此识别和记录的问题，属于一个特定的程序，它需要同时相对于它们的能量和对与一个已知的光束角聚焦粒子分离离子能量角关联。考虑定性聚焦这样一束外向点光源。我们假设颗粒从一个初始角度-到相对于光束轴线从到电子能量的变化出现，其中是颗粒沿轴向的运动轨迹的能量。当这束光源通过横向扩散能量分析器时它会弯曲，我们假设角对于一个有较小初始曲率的轨迹是有影响的。一个由最初的角和能量粒子是分析仪现场偏转削弱的，因此它的交叉点与轴心轨迹比颗粒具
3、有相同的初始角度和能量远点儿。由最初角-和的能量粒子偏转强烈，因此也会相较于光轴一粒一单能束远，因此，用能量角关联束类似的考虑，在粒子的能量减少的角增加，表明在这种情况下，重点是比一个单能束强，显然，与能量角相关联束聚焦的轴心轨迹弯曲是由于系统中的横向扩散的存在。本文提出的聚焦条件的带电粒子束在各种静电和磁系统中具有的横向扩散和对称平面的能量角相关性的定量分析。2.平面电容器考虑到z轴与电容底面平行，y轴与其垂直，带电粒子从次相对轴处通过，其轨迹方程如图1 所示(1)表示粒子的电荷，E的初始能量是，V表示电容板间的电位差，g表示电容板间的距离。轨迹的顶端坐标表示为(2)表示轨迹和电容底面的交点
4、坐标(3)图.1假设表示相对轴轨迹的角度表示能量，外表面轨迹的角度表示能量，k是角-能量的相对因素。有了这些已知量，向对外轨迹的坐标就可以确定了，其公式为(4)和电容器底面右交点并且聚焦的充要条件是第一功率消失，然后我们就可以得到轴心轨迹的初始角的值，结合线性能量角相关的粒子束聚焦在电容器底面上。(5)通过（5）可知一阶聚焦是可能的，对轴心轨迹的初始倾角是通过相关系数定义的。想象一个例子，假设粒子束的初始角是，粒子束的相对偏角是2%，这里加号表示能量增加减号表示能量较少，在例5中代替k的值可以得到对应于电子束聚焦在较低的电容器的角度是第一个值是，第二个值是。因此，的值相对于单能束会减小在两种情
5、况下是。的值在第一种情况下会增大，在第二种情况下会降低，在这两种情况下的焦线与Z轴 （4）式中的系数是二阶的能量角离子束的球形误差C，带入式子（5）可得(6)括号中的第一项对应于单一能量的光束的球面二阶像差此外，在像差系数增加了一项，出现相同的符号。这样，一个能量角关联增加光束的球面像差。例子中在两种情况下我们都能得到，C=（4E0g）/（eV），随着能量的增加和角的减少系数增加9%。平面电容的分散是 (7)它与普通梁相比下降，并在我们的例子中减少了3%。恢复误差也会减小，因为系数D减小C增加11%。请注意，计算平面电容参数，可以进行类似于沿梁截面的线性能量分布也可在探测的情况位于下板。3静电
6、偏转器和磁性圆轴心轨迹在系统中，轨迹坐标x(z)可在平面图像中读取（精确到二阶）（8）在这里，x（z）从轴向束轨迹的距离，0下标表示参数的初始值，是相对能量传播，括号中的表达式根据坐标z系数确定。通常，拥有相同和值得微粒有不同的能量，除此之外不同角度的微粒有不同的能量，即。所以可以表示为(9)将式子（9）中的式子（8）的轨迹方程中我们发现，额外的条款出现在它依赖于初始弹道倾角，这种近轴聚焦的条件是x(z)是独立的三阶的，由此可得新的聚焦方程如下：(10)当k=0时就是著名的单色光束的聚焦条件。在获得的系数和用于分析的一个特定的类型，和替换的参数k值以及从点对象的分析仪入式距离例（10），我们可
7、以计算出的值2，决定用能量角关联一束高斯平面位置。显然，这取决于能量在梁的横截面的变化的大小。放大率M和D的特点是分散系数和分别，其中一个必须替代值式子（10）中的2。公式中的系数的表达式（8）所需的计算的圆柱形和球形偏转器的情况下的一阶参数，在参考文献1可查到。用均匀磁场部门径向不均匀领域他们在参考文献2的矩阵形式获得的。二阶球差系数C关联中的变化在能量角带电粒子束中有介绍，将（9）中的带入（8）中集合粒子2可得到(11)这里的下标与高斯平面相符合。考虑焦线的倾斜角度为与能源相关的光束角，让轨迹从z轴的一点出现，x(z)是由（8）决定的，如果假设代替（9）中的则得到角（z）是二阶的，即 （1
8、2）增长系数是由分析仪的类型和z坐标决定的。在图像空间表达的坐标x（z）在一个平面偏移z从某一个参考平面的形式，考虑到方程(8)和(12)是：该图像是位于这个平面的条件是。在线性近似角相对于参数和参数得当公式（10）成立且系数在高斯平面确定，我们就认为是线性近似的确定焦线的倾斜角度的正切值，对带电粒子束的能量角关联，对高斯平面。角取决于二阶色差的大小 。4. 圆筒形导流板作为一个例子，考虑带电粒子输运的参数K图2正负值显示两个相同的圆柱形偏转器偏转器相对于光束轴对称分布。虚线曲线在单能束轨迹。他们也在这方面的轴对称，如图像的位置和焦线。固体曲线代表在一个光束的轨迹能量角关联；从左到右在画面中的
9、带电粒子的能量减小。图中清楚地表明了一个强烈的依赖的轨迹以及在分析仪的方向偏转的图像位置。在图像空间中近轴轨迹的表达形式是在这里是指分析仪的偏转角度。式（16）中得到的锐截止在冷凝器的边缘的静电场近似值。代入式（16）公式为的表达（9）和式（10）使用，得到2：图.2这里及以下的线性量对轴心轨迹曲率半径单位。将此值代入式（16），我们可以找到了分析仪的放大和色散。我们现在使用的数字计算结果即具体分析示意图中的参数显示在图2中。带电粒子顺时针偏转的分析仪（右手分析仪），随着角度的粒子偏转具有能量，因此在这种情况下，参数k为正。带电粒子逆时针偏转的分析仪（左手分析仪），随着角度的粒子偏转具有能量因
10、此K是负的。假设的光束被初始角的传播，而在梁截面的相对能量差为；然后，。考虑分析仪与几何特征的和。通过公式计算（17）给出了图2中右手分析仪分析器值和左手分析仪分析器值。k = 0时，我们得到的。通过放大和色散分别得和。对于普通梁。这些结果表明，虽然K0的分散比K0约大于2倍，比D/M比值K0大。在这里，我们将不给予明确的二阶像差系数的冗长的表达式和，如（11）和（15）式中那样。他们正在使用的计算机程序ISIOS是由Yavor和Berdnikov3。我们计算了这些近似的锐截止像差。替代的相应计算结果代入式（11）和（15），我们确定的球面像差C和倾斜角度系数所考虑的例子。他们分别是。而焦线的倾斜角只稍微取决于K，系数C表明更具有显著的相关性。5. 一些其他类型的偏转器通过式子（10），（11）和（15），不难找到的高斯平面位置，球差系数C和重点线倾斜的这些类型的能量分析仪的地方在视轴线附近的轨迹的展开，可以解析表示，例如，对于一个球型偏转器我们可以得到在这里，我们使用相同的符号，一个圆柱形的偏转器。在一个均匀扇形磁场情况下如果用取代这个方程中的k方程（18）也成立。6结论计算结果表名，具有能量角关联的带电粒子束可以在有曲轴的系统中聚焦，对于单色光束来说是类似的。通过这个公式可以计算大多数重要的电磁系统的光电特征通过焦点。感谢作者感谢教授问题的讨论和有价值的陈述。
