片状八极透镜特性的研究

　　一、前言

　　片状八极透镜是一种新型电子光学透镜，在示波管特别是高偏转灵敏度、大偏转角、宽频带管型中已有应用。由于结构简单，易于加工及装配方便，是一种很有前途，很有实用性的透镜。有关一般结构多极透镜的象差分析，对研究片状多极透镜特性无疑具有参考价值，但片状多极透镜又具有其特殊性。例如v.P.Af~evtl.幻等就提出矩形开孔的片状四极透镜模型，并对其球差进行过详细分析。本文则从理论推导和数值计算两方面进一步研究了作为消崎变器的片状八极透镜。

　　二、透镜结构

　　组成透镜的电极片形状如图1所示。把5片此类形状的电极沿轴同心排列，其间距很近且相邻两片互相转动450，将奇数片与偶数片分别相连加不同电压，即构成片状八极透镜。其结构如图2所示。

       三、电极片孔内电位分布

        对图2所示透镜可用拉氏变换法或格林函数法求其场分布的解析式，但十分复杂，难以直接进行分析。实际上，整个透镜区域中，场的区域集中在电极孔附近，因此，研究电极片孔内电位分布是简捷有效的方法。由于电极片开孔形状较为复杂，故采用切比雪夫多项式。〕表述。

　四、透镜特性分析及数值计算结果

　　从式(2)、式(3)可以看出，本文提出的透镜不是纯八极透镜，其场分布表达式中含旋转

　　为了进一步研究透镜特性，本文根据大童数值计算结果绘出一组该透镜特性曲线，从中可以看出各种透镜参数对透镜性质的影响.图中M:，M为:向及y向放大率，M，，对，为45。方向放大率的二向及y向分量。

　　图3所示，在极片间距大于0.95mm段，对.，对，变化趋势与理论分析一致，即随着极片间距的增大，透镜作用减弱。但在极片间距小于。.95mm段，曲线变化趋势与理论分析相矛盾。这是由于此时极片间距较小，极片之间互相影响使场发生了变化，而理论分析只考虑到相邻极片的作用。因此，极片间距应取在1.0mm左右。

　　图4中，放大率随△U/U的变化关系与理论分析相吻合，即透镜强度随△U/U的增大而增大。从图中还可看出，在△U/U小于3.48段，曲线较为平坦，大于3.招段，曲线变陡，说明电压对放大率的影响增大，故△U/U应取在3.48附近，即△U应取80v左右。

　　图5中，从，M，随曲率增大而减小，M,，M‘，随曲率增大而增大，这对于设计极片开孔形状有参考作用。另外，图3，图峨，图5中，材:，M，均大于1而M么可均小于1，即透镜在二向及梦向发散，在对角线方向会聚，最终产生捅形畸变。这也符合理论分析的结论，因为图3，图4，图5中，△U始终为正值。