書接上回。
在實現(xiàn)了對磁場和電子軌跡追蹤的仿真計算后传藏,便可以進一步研究包覆著通電線圈的軟磁鐵殼對透鏡聚焦能力的影響腻暮。此處我試驗了四種狀態(tài)彤守,第一種是沒有鐵殼的狀態(tài),第二種是鐵殼只屏蔽上下及外側(cè)的磁場哭靖,對內(nèi)圈不做屏蔽遗增,第三、四種則是在內(nèi)側(cè)開不同寬度的狹縫款青。
可以看到在所有情況下通電線圈都能完成對電子束的聚焦,只是加了磁鐵殼時焦距要減小將近50%霍狰,與文獻資料中的描述完全相符抡草。而在這個例子里,只要加了磁鐵殼蔗坯,改變縫隙大小倒似乎對焦距的影響不大:在內(nèi)壁上開一條10微米的窄縫和直接把內(nèi)壁完全去掉康震,焦距值相差僅有10%。
我們再試著看看鐵殼的磁導率對焦距的影響宾濒,常見的軟磁鐵相對磁導率從200到5000不等腿短,越接近純鐵磁導率越高,99.95%以上的純鐵磁導率可達200000(當然材料價格也是不菲)绘梦。我比較了鐵殼相對磁導率從2到20000間電磁透鏡的焦距值橘忱。當相對磁導率<20時,與裸線圈的焦距相同卸奉,起不到增加折射率的效果钝诚;而只要磁導率>2000,繼續(xù)提高磁導率也不會對折射率有明顯提升榄棵。因此在實際設計電磁透鏡時凝颇,并沒有必要無限制地使用超高磁導率的材料造成成本浪費。
國產(chǎn)電子顯微鏡(以及大多數(shù)其它科學實驗儀器)目前在質(zhì)量和性能上距離世界先進水平還有很大差距疹鳄,不過國內(nèi)從事相關(guān)行業(yè)的大佬們都很有才干拧略,相信總有一天我們也能用上好用的國產(chǎn)儀器。畢竟這都是涉及基礎(chǔ)科學研究的東西瘪弓,被人卡脖子也不是什么舒服的事情垫蛆。