实验十四电子束线的电聚焦与磁聚焦6页

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电子束的电偏转和磁偏转实验报告

电子束的电偏转和磁偏转实验报告篇一：电子束的电偏转和磁偏转电子束的电偏转和磁偏转 ? 实验目的： 1.掌握电子束在外加电场和磁场作用下的偏转的原理和方式。

2.观察电子束的电偏转和磁偏转现象，测定电偏转灵敏度、磁偏转灵敏度、截止栅偏压。

? 实验原理： 1．电偏转的观测电子束电偏转原理图如图（1）所示。

当加速后的电子以速度V沿X方向进入电场时，将受到电场力作用，作加速运动，电子穿出磁场后，则做匀速直线运动，最后打在荧光屏上。

其电偏转的距离D与偏转电压V，加速电压VA及示波管结构有关。

图（1）电子束电偏转原理为了反应电偏转的灵敏程度，定义 ?e? D (1) V ?e称为电偏转灵敏度，用mm/V为单位。

?e越大，电偏转的灵敏度越高。

实验中D从荧光屏上读出，记下V，就可验证D与V的线性关系。

2.磁偏转原理电子束磁偏转原理如图（2）所示。

当加速后的电子以速度V沿X方向垂直射入磁场时，将会受到洛伦磁力作用，在均匀磁场B内作匀速圆周运动，电子穿出磁场后，则做匀速直线运动，最后打在荧光屏上。

为了反映磁偏转的灵敏程度，定义 ?m?SlI (2) ?m称为磁偏转灵敏，用mm/A为单位。

?m越大，表示磁偏转系统灵敏度越高。

实验中S从荧屏上读出，测出I，就可验证S与I 的线性关系。

3.截止栅偏压原理示波管的电子束流通常通过调节负栅压UGK来控制的，调节UGK即调节“辉度调节”电位器，可调节荧光屏上光点的辉度。

UGK是一个负电压，通常在-35~45之间。

负栅压越大，电子束电流越小，光点的辉度越暗。

使电子束流截止的负栅压UGK0称为截止栅偏压。

? 实验仪器： TH-EB型电子束实验仪，示波管组件，0~30V可调直流电源，多用表 ? 实验步骤： 1. 准备工作。

2. 电偏转灵敏度的测定。

3. 磁偏转灵敏度的测定。

4. 测定截止栅偏压。

? 数据记录及实验数据处理： 1．电偏转（vA?800伏）水平电偏转灵敏度D-V曲线：垂直电偏转灵敏度D-V曲线：电偏转（VA?1000伏）垂直电偏转：2. 2.磁偏转（vA?800伏）磁场励磁线圈电阻R=210欧姆磁偏转（vA?1000伏）注：偏移量D或S等于加电压时的光点坐标与0伏电压的光点坐标的差值。

电子束的偏转与聚焦现象实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除电子束的偏转与聚焦现象实验报告篇一：电子束的偏转与聚焦(北京科技大学物理实验报告)北京科技大学实验报告实验名称：电子束的偏转与聚焦实验目的、实验原理（见预习报告）实验数据及数据分析（数据及图见附页）A．电偏转的观测由图1、2、3、5可以清楚得看出，当阳极电压uz不变时，偏转电压随偏转量的增大线性变化。

第4张图可以看出，我测量的第五组数据是有问题的。

所以，我就放弃了第五组数据，作出了图5。

然后我分析了一下不同阳极电压下偏转电压随偏转量变化快慢。

显然，斜率即电偏转灵敏度，分别为：0.105,0.0915，0.082,0.0753,斜率是随着阳极电压的增大而减小的。

为了清晰明了，我把两者的关系用图表示出来上图说明阳极电压与图1,2,3,5的电偏转灵敏度之间几乎是成线性变化的。

阳极电压的增大导致了初速度的增加，而初速度越大偏转就越难，因而偏转灵敏度越小。

偏转距离De和偏转电压ud是成线性变化的。

至于De 与阳极电压uz的关系，根据图1,2,3,5中的公式，可以知道，当偏转电压ud为10V时，Dz分别为：1.025，0.912，0.785,0.744，所以根据下图可知：当偏转电压相同时，随着阳极电压的增大，偏转量增减少。

b磁偏转的观测图6,7,8是磁偏转观测部分的图。

这三张图说明了，偏转电流与偏转量是成一次函数关系变化的。

下图表示的是图6,7,8的斜率即磁偏转灵敏度与阳极电压的关系：显然，三个数据几乎是在一条直线上，所以磁偏灵敏度是和阳极电压成线性的。

并且随着阳极电压的增大磁偏灵敏度减小。

阳极电压增大导致电子速度的增大，电子就越不容易被偏转。

当uz不变时，Dm随着偏转电流I的增大而增大；当I 不变时，Dm随着uz的变大而减小，如图：（取I为100mA为基点）c电聚焦的观测由于聚焦是一种直观的感受，所以何时真正地聚焦了就属于自己的感觉了。

由图9可以看出，各个数据之间的相关程度R2=0.9812，相关性较低。

电子束偏转与聚焦

电子来偏转与聚焦一、实验目的1、了解示波管的基本结构和工作原理2、研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律3、学会规范使用数字万用表4、通过磁聚焦原理测电子的核质比CB -1川型或DZS-D电子末实验仅直流税压中源数文用表三、实验原理1.电偏转与聚焦（示波管可基本结构及厚理）2电子束的磁偏转3.电子束的磁聚集四、实验步骤1、电偏转实验（1）开启电源开关，将“电子束一荷质比”功能选择开关K1和K2，打到“电子束”位置，适当调节亮度旋钮，使辉度适中，调节聚焦，使屏上光点聚成一细点。

（2）光点调零，用导线将偏转板插孔与电偏转电压表的输入插孔相连接(电源负极内部已连接)，调节X“偏转电压”旋钮，使电压表的指示为“零”，再调节调零的旋钮，把光点移动到示波管垂直中线上。

同调零X一样，通过将调零旋钮，可以使光点位于示波管的中心原点处。

（3）测量光点移动距离D随偏转电压Ud大小的变化(X轴):调节阳极电压旋钮，固定阳极电压在U2=700V.改变电偏转电压值Ud和对应的光点的位移量D值，每隔3伏测一组Ud、D 值，把数据记录到表中.然后调节到U2=900V，重复以上实验步骤。

2、磁偏转实验（1）开启电源开关，将K1和K2“电子束-荷质比”选择开关打向“电子束”位置，辉度适当调节，并调.节聚焦，使屏上光点聚焦成一细点，应注意:光点不能太亮，以免烧坏荧光屏。

（2）光点调零，在磁偏转输出电流为零时，通过调节X“偏转电压”和丫“偏转电压”旋钮，使光点位于轴的中心(坐标原点)。

（3）测量偏转量D随磁偏电流|的变化，给定U2=700V,接好线，按下电流选择按钮开关，调节磁偏电流调节旋钮(改变磁偏电流的大小)，每增加10mA磁偏.电流测量--组D值，改变U2=900V,再测一-组数据把数据记录到表中。

3、电子荷质比测量（1）把励磁电流接到励磁电流的接线柱上，把励磁电流调节旋钮逆时针旋到底。

（2）开启电子束测试仪电源开关，“电子束一荷质比”转换开关K1置于“荷质比”位置,K2为“电子束”此时荧光屏上出现一条直线，把阳极电压调到700V。

电子束的电偏转和电聚焦实验报告

电子束的电偏转和电聚焦实验报告电子束的电偏转和电聚焦实验报告引言：电子束是一种由电子组成的束流，具有很高的能量和速度。

在现代科技中，电子束被广泛应用于电子显微镜、电子加速器等领域。

为了研究电子束的性质和控制电子束的运动，我们进行了电子束的电偏转和电聚焦实验。

本实验旨在通过调节电压和磁场，观察电子束的偏转和聚焦效应。

实验设备：1. 电子枪：产生电子束的装置。

2. 磁感应计：用于测量磁场的强度。

3. 电压源：用于提供电子束所需的电压。

4. 荧光屏：用于观察电子束的偏转和聚焦效果。

实验步骤：1. 将电子枪放置在实验台上，并将磁感应计放置在电子束轨迹的旁边。

2. 打开电压源，调节电压大小，使电子束能够稳定产生。

3. 调节磁感应计的位置和方向，使其能够测量到电子束轨迹上的磁场强度。

4. 通过调节电压源和磁感应计，观察电子束在不同电压和磁场条件下的偏转和聚焦效果。

5. 将荧光屏放置在电子束轨迹的末端，观察电子束在荧光屏上的聚焦效果。

实验结果：通过实验观察和测量，我们得到了以下结果：1. 当电子束通过电磁场时，电子束会受到力的作用而发生偏转。

当电压和磁场的方向相同时，电子束向外偏转；当电压和磁场的方向相反时，电子束向内偏转。

2. 当调节电压的大小时，电子束的偏转角度也会发生变化。

电压越大，电子束的偏转角度越大；电压越小，电子束的偏转角度越小。

3. 通过调节磁场的强度，可以控制电子束的偏转方向和角度。

磁场越强，电子束的偏转角度越大；磁场越弱，电子束的偏转角度越小。

4. 在适当的电压和磁场条件下，电子束能够在荧光屏上形成清晰的聚焦点。

当电子束偏转角度较小且能够聚焦时，聚焦点越明亮、清晰。

讨论：通过本次实验，我们深入了解了电子束的电偏转和电聚焦原理。

电子束的偏转和聚焦效果受到电压和磁场的调节影响。

在实际应用中，我们可以通过改变电压和磁场的大小和方向，来控制电子束的运动轨迹和聚焦效果。

这对于电子显微镜等设备的性能优化和精确控制具有重要意义。

电子束的偏转与聚焦实验报告

电⼦束的偏转与聚焦实验报告图2物理实验报告⼀、实验名称：电⼦束的偏转与聚焦现象班级：黄昆班13 实验⽇期：2015年5⽉12⽇姓名：杨巧林学号： 41340072⼆、实验⽬的1、研究带电粒⼦在电场和磁场中偏转和聚焦的规律；2、了解电⼦束线管的结构和⼯作原理。

三、实验原理1】电⼦束的产⽣和控制如图，电⼦⽰波管的结构⽰意图：2、电偏转原理在⽰波管中，电⼦从被加热的阴极K 逸出后，由于受到阳极电场的加速作⽤，使电⼦获得沿⽰波管轴向的动能。

电⼦经过电势差为U 的空间后，电场⼒做的功eU 应等于电⼦获得的动能 2m 21v eU =→ 22v U mez =若在电⼦运动的垂直⽅向加⼀横向电场，电⼦在该电场作⽤下将发⽣横向偏转，如图2所⽰。

若偏转板板长为l 、偏转板末端到屏的距离为L 、偏转电极间距离为d 、轴向加速电压（即第⼆阳极A 2电压）为U 2，横向偏转电压为U d ，则荧光屏上光点的横向偏转量D 由下式给出：dlU U L D d 2)2l （2+= 在单位偏转电压的作⽤下，电⼦束在荧光屏上偏离轴向的距离DE/Ud 称为电偏转灵敏度。

图3B3、磁偏转原理电⼦通过A 2后，若在垂直Z 轴的X ⽅向外加⼀个均匀磁场，那么以速度v 飞越⼦电⼦在Y ⽅向上也会发⽣偏转，如图所⽰。

由于电⼦受洛伦兹⼒F=eBv 作⽤，F 的⼤⼩不变，⽅向与速度⽅向垂直，因此电⼦在F 的作⽤下做匀速圆周运动，洛伦兹⼒就是向⼼⼒，即有eBv=mv 2/R ，所以R=mv/eB电⼦离开磁场后将沿圆切线⽅向飞出，直射到达荧光屏。

在偏转⾓φ较⼩的情况下，偏转量：z2)2l (klI mU eL D += 在单位偏转线圈激励电流的作⽤下，电⼦束在荧光屏上偏离轴向的距离Dm/I 称为磁偏转灵敏度。

4、电聚焦原理电⼦聚焦的基本思路在于利⽤⾮均匀的电场使电⼦束加速电场使电⼦束形成交叉点。

电极的电压⽐阴极电位⾼⼏百伏⾄上千伏。

前加速阳极，聚焦阳极和第⼆阳极是由同轴的⾦属圆筒组成。

电子束的电偏转和电聚焦实验报告

电子束的电偏转和电聚焦实验报告实验名称：电子束的电偏转和电聚焦实验目的：通过实验研究电子束的电偏转和电聚焦现象，掌握电子束的基本性质和原理。

实验器材：电子束实验仪、万用表、直流电源、T型管、荧光屏、螺旋线管、磁场探针等。

实验原理：电子束在电场和磁场中的运动可以用洛伦兹公式和牛顿第二定律来描述。

电子在电场中受到电力作用，会发生偏转；电子在磁场中受到洛伦兹力作用，会发生圆周运动。

实验步骤：1、将电子束实验仪接通电源，调整电压和电流使得电子束稳定。

2、安装T型管，接入电源和万用表，调整电压和电流，观察电子束在电场中的偏转情况。

3、安装螺旋线管和磁场探针，调整电流和磁场强度，观察电子束在磁场中的圆周运动情况。

4、将荧光屏放置在电子束路径上，观察电子束聚焦后的情况。

实验结果和分析：1、在电场中，电子束会受到电力作用，产生偏转现象。

当电压越大，电子束偏转角度越大；当电场方向改变时，电子束的方向也会发生改变。

2、在磁场中，电子束会受到洛伦兹力作用，产生圆周运动。

当磁场强度越大，电子束半径越小；当电子束速度越大，圆周运动的半径也越大。

3、通过调节电子束实验仪中的聚焦电场，可以使电子束在荧光屏上清晰地聚焦成一个点，实现电聚焦现象。

实验结论：1、电子束在电场中偏转角度与电场电压大小成正比，与电子束入射角度和电场方向有关。

2、电子束在磁场中运动半径与磁场强度成正比，与电子束速度成反比。

3、电子束聚焦的理论依据是通过调节聚焦电场，使电子束的散焦程度减小，从而将其聚焦成一个点。

参考文献：1、《电子技术基础实验教程》2、《原子物理、分子物理与光学实验讲义》。

(整理)实验14-电子束的偏转与聚焦及电_...

实验14 电子束偏转、聚焦及电子荷质比的测定带电粒子在电场和磁场作用下的运动是电学组成的基础。

带电粒子通常包括质子、离子、和自由电子等，其中电子具有极大的荷质比和极高的运动速度。

因此，在各种分支学科中得到了极其广泛的应用。

众所周知，快速运动的电子会在阴极射线管的荧光屏上留下运动的痕迹，可以利用观察此光迹的方法来研究电子在电场和磁场中的运动规律。

辅以聚焦、偏转和强度控制等系统，可以使电子束在荧光屏上清晰地成象。

电子束的聚焦和偏转可以通过电场和磁场对电子的作用来实现，前者称为电聚焦和电偏转，后者称为磁聚焦和磁偏转。

通过磁聚焦可测出电子的电荷与质量比，即验证电子带电荷量，并证明电子的质量m e 。

实习一电子束的电偏转与电聚焦【实验目的】1. 了解示波管的基本构造和工作原理。

2. 掌握示波管中电子束电偏转和电聚焦的基本原理。

3. 掌握利用作图法求电偏转灵敏度的数据处理方法。

【实验原理】1. 示波管的基本构造和工作原理(参见实验--示波器的使用)2. 电子束的电偏转电子在两偏转板之间穿过时，如果两板之间电位差为零，电子则笔直穿过偏转板打在荧光屏中央（假定电子枪瞄准荧光屏中心）形成一个小亮斑，如果在两块Y （或X ）偏转板上加有电压，电子就会受电场力的作用而发生偏转。

如图3-14-1所示，设两偏转板间距为d ，电压差为dy V ，可看做平行板电容器，则两板间的电场强度为：dy y V E d=（3-14-1）电子所受电场力为： dy y y eV F eE d==（3-14-2）在同一点的垂直速度： 1dyy y zeV la t md νν==⋅（3-14-3）偏离z 轴的距离： 221111()()22dy y zeV ly a t md ν==⋅ （3-14-4）电子离开板右端时不再受电场力的作用，作匀速直线运动，到达屏上的垂直位移：22dyy z zeV lL y t md ννν'==⋅⋅（3-14-5）图3-14-1电子在屏上的总位移 1222()2dy y z eV ll D y y t L md νν'=+==⋅+ （3-14-6）令'2L lL +=，又因为电子在加速电压a V 的作用下，加速电场对电子所做的功全部转化为电子的动能，则有 a z eV mv =221 （3-14-7）将L 代入（3-14-6）式，并利用（3-14-7）式消去z v 后得电子束的垂直位移：2y dy alLD V dV =⋅ （3-14-8）上式表明，偏转板的电压dy V 越大，屏上的光点的位移也越大，两者之间是线性关系。

电子束的偏转与聚焦(北京科技大学物理实验报告)

北京科技大学实验预习报告实验名称：电子束的偏转与聚焦实验目的：研究带电粒子在电场和磁场中偏转和聚焦的规律；了解电子束线管的构造和工作原理。

实验原理：A ，电子束流的产生与控制通过阴极K 发射电子。

控制栅极G 是一个顶端有小孔的圆筒，套在阴极的外面，其电位比阴极低，因此栅极对阴极发射的电子流密度起到控制作用。

B ，电偏转原理通过电场对电子的偏转作用，我们可以得到以下公式：D e =U d l(1/2+L)/(2U z d)其中，D e 为偏转长度，l 为电场长度，d 为电场宽度，L 为电容器到荧光屏的距离，Uz 为加速电压。

C, 磁偏转原理通过磁场场对电子的偏转作用，我们可以得到以下公式：D m =klI(L+l/2)sqrt(e/2U z m)D,点聚焦原理利用非均匀电场是电子束形成交叉点。

由阴极射出的电子，经栅极与第一阳极之间的不均匀电场的作用会聚与栅极出口前方，形成电子束的叉点。

E，磁聚焦原理电子运动的周期和螺距均与v（垂直）无关。

从同一点出发的各个电子在作螺线运动时，尽管各自的v（垂直）不相同，但经过一个周期的旋转之后，他们又会在距离出发点一个螺距的方向相遇。

实验内容及步骤A，电偏转的观测阳极电/V压Uz偏转量DeB, 磁偏转的观测磁片电流I偏转量DeC, 电聚焦的观测阳极电/V压Uz聚焦电压U1D，磁聚焦的观测600V 700V 800V 900V 1000V 阳极电压U/V电流I/ A。

实验14-电子束的偏转与聚焦及电_...

实验14-电子束的偏转与聚焦及电_...实验目的：1. 了解电子束调制和聚焦对CRT成像的影响。

2. 学习使用偏转电压对电子束进行水平和垂直方向的偏转，并测量电子束的偏转灵活性。

3. 测量电子束在不同偏转电压下的有效面积，并计算出电子束的宽度。

实验原理：CRT采用阴极射线管技术，主要包括电子枪、偏转板、荧光层及高压电源等部分。

在CRT内部的阴极枪中，通过加在阴极上的热电子发射电场及电极片的控制，产生出大量的电子，经过加速后，瞄准进入在荧光层上形成同样的亮点，从而显示出图像。

具体过程如下图所示：在电子枪内，通过控制阳极电压和加在控制极上的电压，来形成聚焦电场，使得出射的集合在一个较小的区域内，最终成为点状的电子束。

然后通过荧光层上的高电压驱动，使得电子束在荧光层上撞击，产生出亮点，从而形成图像。

在偏转板部分，是用来控制电子束的位置的，其中水平方向的偏转由水平偏转板负责，垂直方向的偏转由垂直偏转板负责。

当电压加在偏转板上时，产生的电场会使得电子束的路径产生弯曲，实现扫描屏幕上任意位置的亮度变化，从而形成图像。

实验器材：普通示波器、高压电源、CRT和水平、垂直尺、白纸。

实验步骤：1. 将示波器波形输出端的导线连接到电子枪的阴极，通过改变示波器的正弦波频率、幅度及相位等参数，使得电子束在荧光屏上形成水平、垂直的重叠的亮条纹，并调整示波器产生的水平、垂直正弦波相位差，使得显示出方框状的屏幕。

2. 在调节完聚焦后，用垂直板电压调节电子束发散程度，使屏幕上的点变小尽量均匀。

3. 用水平板和垂直板调整电子束位置和大小，使其在屏幕上呈现出一条水平的亮线。

4. 通过改变水平和垂直偏转电压，使得电子束在屏幕上形成不同的图案，并记录下不同电压时的灵敏度。

5. 测量电子束的宽度，首先在纸上绘制一个正方形，边长为a，则计算出纸上投影宽度为W。

将水平方向的偏转电压加1V，此时电子束走过的距离为ΔX，投影距离变为W1。

利用勾股定理，计算出横向偏转距离为ΔL，然后就可以计算电子束的宽度W0。

电子束的聚焦实验报告

电子束的聚焦实验报告电子束的聚焦实验报告引言电子束是一种高速运动的电子流，广泛应用于电子显微镜、电子束刻蚀等领域。

电子束的聚焦是实现高分辨率成像和精确加工的关键。

本报告旨在介绍电子束的聚焦实验及其结果分析。

实验目的本次实验的目的是通过调整电子束聚焦系统的参数，观察电子束的聚焦效果，并分析聚焦效果与参数之间的关系。

实验装置本次实验使用的电子束聚焦系统包括电子枪、聚焦电极和屏幕。

电子枪负责产生高速电子流，聚焦电极用于调节电子束的聚焦程度，屏幕用于观察电子束的聚焦效果。

实验步骤1. 打开电子束聚焦系统的电源，并预热一段时间，以确保系统稳定。

2. 调节电子束的强度，使其适合观察。

3. 调节聚焦电极的位置，观察电子束在屏幕上的聚焦效果，并记录下来。

4. 逐步调节聚焦电极的电压，观察电子束的聚焦效果，并记录下来。

5. 分析记录的数据，总结聚焦效果与参数之间的关系。

实验结果与分析在本次实验中，我们通过调节聚焦电极的位置和电压，观察了电子束的聚焦效果，并记录了相关数据。

首先，我们调节聚焦电极的位置，观察电子束在屏幕上的聚焦效果。

随着聚焦电极的移动，我们观察到电子束的聚焦效果逐渐改善。

当聚焦电极位于合适位置时，电子束在屏幕上形成了清晰的亮点，表明电子束已经成功聚焦。

接下来，我们逐步调节聚焦电极的电压，观察电子束的聚焦效果。

实验结果显示，随着电压的增加，电子束的聚焦效果逐渐变好。

当电压达到一定值后，电子束在屏幕上形成了更加明亮和细小的亮点，表明电子束的聚焦效果进一步提高。

通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 聚焦电极的位置对电子束的聚焦效果有重要影响。

合适的聚焦电极位置可以使电子束在屏幕上形成清晰的亮点。

2. 聚焦电极的电压也对电子束的聚焦效果有显著影响。

适当增加电压可以进一步提高电子束的聚焦效果。

结论本次实验通过调节电子束聚焦系统的参数，观察了电子束的聚焦效果，并分析了聚焦效果与参数之间的关系。

实验结果表明，合适的聚焦电极位置和适当增加电压可以显著提高电子束的聚焦效果。

电子束聚焦的实验报告

电子束聚焦的实验报告
《电子束聚焦的实验报告》
近日，我们进行了一项关于电子束聚焦的实验，旨在探究电子束在聚焦过程中
的性能和特性。

在实验中，我们使用了一台电子束聚焦仪，并对其进行了一系
列的观察和测量。

首先，我们将电子束聚焦仪调整到最佳状态，确保电子束能够准确地聚焦在样
品表面。

随后，我们使用电子显微镜观察了电子束在样品表面的聚焦效果。

通
过观察，我们发现电子束在聚焦过程中能够精确地聚焦在样品表面，并且能够
清晰地显示出样品的微观结构和表面形貌。

接着，我们对电子束的聚焦性能进行了一系列的测量和分析。

我们测量了电子
束的聚焦深度、聚焦精度和聚焦速度等参数，并对其进行了详细的分析。

通过
实验数据的分析，我们发现电子束在聚焦过程中具有较高的聚焦精度和速度，
并且能够在较短的时间内完成对样品的聚焦，这为电子束在材料表面加工和表
征等领域的应用提供了重要的支撑。

最后，我们对实验结果进行了总结和讨论。

我们认为，电子束聚焦技术具有广
阔的应用前景，能够在材料科学、纳米技术和生物医学等领域发挥重要作用。

同时，我们也指出了电子束聚焦技术在实际应用中可能面临的挑战和问题，并
提出了一些改进和完善的建议。

总的来说，本次实验为我们深入了解电子束聚焦技术的性能和特性提供了重要
的参考和数据支持，为该技术的进一步研究和应用奠定了良好的基础。

我们相信，通过不断地探索和创新，电子束聚焦技术将会在未来发挥更加重要的作用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。

电子束的磁偏转及磁聚焦

实验3.6 电子束的磁偏转及磁聚焦【实验目的】1．学习示波管中电子束的磁偏转及磁聚焦原理，观察电子束在磁场中偏转和聚焦现象，进一步认识电子束在磁场中运动的规律。

2．测定示波管磁偏转系统的灵敏度。

3．利用纵向磁场聚焦测定电子的荷质比（即电子的电荷与其质量的比值）。

【实验仪器】EB-III 型电子束实验仪。

【实验原理】电子从电子枪以速度z v 射出（推导见实验“电子束的电偏转和电聚焦”），进入匀强磁场，将受洛仑兹力的作用。

1．磁偏转加横向磁场（即B ⊥电子枪的轴线）使电子束发生侧向偏转。

如图3-17所示，设一磁感应强度为B 的均匀磁场，方向垂直纸面，由里指向外。

电子以速度z v 垂直磁场射入，受洛仑兹力的作用总是在垂直电子运动的方向上，不做功，因而电子的动能不变，在磁场区域作轨道半径为R 的匀速圆周运动。

由牛顿第二运动定律，可得：2z B z v f ev B m R==（3-29）于是，则得：zmv R eB=（3-30）设偏转角φ不很大，近似得：1tan b y R L ϕ≈= 由以上两式，得磁偏转位移为1zebL y B mv =（3-31）z v 是经过电场加速得到的，因此由2212z eV mv =可得图3-17 电子束的磁偏转z v =（3-32）将式（3-32）代入式（3-31）中，消去v z ，可得：1y B =（3-33）上式表明，光点的磁偏转位移y 与磁感应强度B 成正比，与加速电压V 2的平方根成反比。

对于有限长螺线管内部磁感应强度B 的大小由下式给出，即0B Kn I =（3-34）式中，K 是一个与线圈的样式等因素有关的常数，n 0为线圈的单位长度上的线匝数，I 为励磁电流。

将式（3-34）代入式（3-33）中，可得：10y Kn I =（3-35）像定义电偏转灵敏度一样，定义线圈内以单位励磁电流时所引起电子束在光屏上的偏位移量为磁偏转灵敏度，即10m y S Kn I =（3-36）2．磁聚焦及电子荷质比的测定纵向磁场（即B ∥电子枪的轴线）对从电子枪射出电子的洛仑兹力为零（因为此时电子速度为υZ ，没有垂直B 的速度分量）。

电子束的聚焦实验报告

电子束的聚焦实验报告
实验目的：通过实验，了解电子束聚焦原理，掌握使用示波器测量电子束的聚焦情况，提高实验操作技能。

实验原理：
1.运动带电荷的粒子，会受到电磁力的作用，沿着磁场中的轨道运动。

在垂直于磁场方向的平面内，粒子运动轨迹呈环形。

2.聚焦原理：利用磁场使电子束成为射线，然后在电磁场中通过调整电子的初动能和场强，使电子束再次集中到焦点处。

实验材料：
1.聚焦器
2.示波器
3.直流加速器
4.导电板片
5.电极
实验步骤：
1.将示波器和导电板片固定在聚焦器上，并将聚焦器插入示波器中。

2.接通直流加速器的电源，调整加速器的电压和电流，使电子束产生。

3.在示波器上观察电子束的聚焦状态，并根据需要调整聚焦器中的电极和焦距。

4.记录示波器所提示的聚焦距离和聚焦状态的波形。

实验结果：
通过实验，得出了以下结论：
1.经过聚焦器调节后，电子束能够达到较好的聚焦状态。

2.随着电流的增大，电子束聚焦状态逐渐变坏，需要再次调整
聚焦器中的电极和焦距。

3.示波器所提示的波形，能够客观反映出电子束的聚焦状态，
是判断电子束聚焦情况的重要工具。

实验结论：
本实验通过实际操作和实验探究的方式，深入学生电子束聚焦
原理，掌握了测量电子束聚焦状态的操作技能，提高了实验技能，对在物理实验中有重要的应用意义。

磁聚焦原理

磁聚焦原理
磁聚焦原理是指通过磁场的作用，将电子束聚焦到一个小的区域内，以便在该
区域内产生高能量的电子束。

磁聚焦原理在许多领域都有着重要的应用，特别是在电子显微镜、粒子加速器和医学放射治疗等领域。

首先，让我们来看一下磁聚焦原理在电子显微镜中的应用。

电子显微镜是一种
利用电子束来观察物质微观结构的仪器。

在电子显微镜中，磁场被用来聚焦电子束，使其能够穿过样品并产生清晰的影像。

通过调节磁场的强度和方向，可以控制电子束的聚焦效果，从而获得高分辨率的显微图像。

除了电子显微镜，磁聚焦原理还被广泛应用于粒子加速器中。

粒子加速器是一
种用来加速带电粒子（如质子、电子）的装置，其原理是利用电场和磁场来加速和聚焦粒子束。

通过精确控制磁场的强度和形状，可以将粒子束聚焦到极小的区域内，从而实现高能量的粒子碰撞，用于研究物质的基本结构和性质。

此外，磁聚焦原理还被应用于医学放射治疗中。

放射治疗是一种利用高能量射
线来杀灭癌细胞的治疗方法，而磁聚焦原理则可以帮助精确控制射线的聚焦区域，减少对健康组织的损伤，提高治疗的精准度和效果。

总的来说，磁聚焦原理是一种重要的物理原理，它在电子显微镜、粒子加速器
和医学放射治疗等领域都有着重要的应用。

通过对磁场的精确控制，可以实现电子束或粒子束的聚焦，从而产生高能量的束流，用于科学研究、医学诊断和治疗等方面。

随着科学技术的不断发展，相信磁聚焦原理将会有更广泛的应用和深入的研究。

磁聚焦原理

磁聚焦原理
磁聚焦原理是指通过磁场对电子束进行聚焦，从而控制电子束的传输和聚焦，使其能够准确地击中目标。

磁聚焦原理在电子显微镜、电子束刻蚀机、电子束焊接机等领域得到广泛应用，是现代微电子技术中不可或缺的重要原理之一。

在磁聚焦原理中，磁场起着至关重要的作用。

磁场可以通过磁铁或电磁线圈产生，它的作用是使电子束在传输过程中受到磁力的作用而产生偏转，从而实现对电子束的聚焦。

磁场的强弱和方向对电子束的聚焦效果有着直接的影响，因此需要精确地控制磁场的参数，以实现良好的聚焦效果。

在实际应用中，磁聚焦原理常常与电子光学系统相结合，通过透镜、偏转器等光学元件对电子束进行进一步的调控和聚焦。

这种复合应用能够更加精确地控制电子束的传输和聚焦，从而获得更高质量的成像、刻蚀或焊接效果。

磁聚焦原理的核心在于对磁场的精确控制和对电子束的准确定位。

通过精密的磁场设计和控制系统，可以实现对电子束的高效聚焦，从而实现微纳米尺度的精密加工和观测。

这对于微电子器件的制造和研究具有重要意义，也为微纳米技术的发展提供了重要的技术支持。

总的来说，磁聚焦原理是一种通过磁场对电子束进行聚焦的重要原理，它在微电子技术中具有重要的应用价值。

通过精确控制磁场和电子光学系统，可以实现对电子束的高效聚焦，为微纳米尺度的加工和观测提供了重要的技术支持。

随着微电子技术的不断发展，磁聚焦原理将继续发挥重要作用，推动微纳米技术的进步和应用。