Elektroballistisches Meßverfahren zur Konstruktion von Elektronenbahnen im rotationssymmetrischen Magnetfeld

Zusammenfassung

Im vorliegenden ersten Teil der Arbeit werden die theoretischen Grundlagen für ein Verfahren behandelt, das die Konstruktion von Elektronenbahnen im drehsymmetrischen Magnetfeld zum Gegenstand hat. Es geht von dem Gedanken aus, den im allgemeinen räumlichen Bahnverlauf auf eine mit dem Elektron um die optische Achse sich drehende Ebene zu projizieren und dadurch das räumliche Bahnproblem auf ein ebenes zurückzuführen. Infolge Gleichwertigkeit von mechanischer und elektrischer Energie können die Umlaufgeschwindigkeiten des Ladungsträgers in der rotierenden Ebene durch elektrische Potentiale ersetzt werden, in der Weise, daß ihre Gesamtheit das sog. Hilfspotentialfeld liefert, welches sich bezüglich der Trägerbahnkonstruktion ebenso verhält, wie ein gewöhnliches elektrostatisches Feld. Die Bahnkonstruktion erfolgt am einfachsten unter Verwendung des elektronenoptischen Brechungsgesetzes, welches eine mittels Zirkel und Lineal darstellbare, aus geradlinigen Elementen bestehende, angenäherte Bahnkurve liefert. Das Bahnbestimmungsverfahren ist insbesondere zur Auffindung der elektronenoptischen Hauptgrößen, wie der Lage der Brenn- und Hauptpunkte bzw. der Hauptebenen und Brennweiten geeignet. Weiterhin sind die wesentlichsten Abbildungsfehler drehsymmetrischer Magnetlinsen nachweisbar. Umständliche Untersuchungen rein theoretischer Art werden überflüssig. Man ist durch das Verfahren in die Lage versetzt, Abbildungsvorgänge beliebig gestalteter Magnetlinsen rechnerisch-graphisch zu erfassen, vorausgesetzt, daß die magnetische Feldfunktion des Induktionsflusses bekannt ist.

Der zweite Teil der Arbeit, der im folgenden Heft erscheinen wird, bezweckt die Schaffung eines technisch durchentwickelten Meßgeräts, um die zur Bahnbestimmung notwendige magnetische Feldfunktion zu gewinnen und damit die praktische Brauchbarkeit des gesamten Verfahrens für die Elektronenoptik zu erweisen.