电子显微镜浅析(二):电磁透镜结构和仿真(二)

书接上回。

在实现了对磁场和电子轨迹追踪的仿真计算后,便可以进一步研究包覆着通电线圈的软磁铁壳对透镜聚焦能力的影响。此处我试验了四种状态,第一种是没有铁壳的状态,第二种是铁壳只屏蔽上下及外侧的磁场,对内圈不做屏蔽,第三、四种则是在内侧开不同宽度的狭缝。


软磁铁壳的几何形状对电磁透镜聚焦能力的影响


可以看到在所有情况下通电线圈都能完成对电子束的聚焦,只是加了磁铁壳时焦距要减小将近50%,与文献资料中的描述完全相符。而在这个例子里,只要加了磁铁壳,改变缝隙大小倒似乎对焦距的影响不大:在内壁上开一条10微米的窄缝和直接把内壁完全去掉,焦距值相差仅有10%。

我们再试着看看铁壳的磁导率对焦距的影响,常见的软磁铁相对磁导率从200到5000不等,越接近纯铁磁导率越高,99.95%以上的纯铁磁导率可达200000(当然材料价格也是不菲)。我比较了铁壳相对磁导率从2到20000间电磁透镜的焦距值。当相对磁导率<20时,与裸线圈的焦距相同,起不到增加折射率的效果;而只要磁导率>2000,继续提高磁导率也不会对折射率有明显提升。因此在实际设计电磁透镜时,并没有必要无限制地使用超高磁导率的材料造成成本浪费。


软磁铁壳的磁导率对电磁透镜聚焦能力的影响


国产电子显微镜(以及大多数其它科学实验仪器)目前在质量和性能上距离世界先进水平还有很大差距,不过国内从事相关行业的大佬们都很有才干,相信总有一天我们也能用上好用的国产仪器。毕竟这都是涉及基础科学研究的东西,被人卡脖子也不是什么舒服的事情。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,772评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,458评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,610评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,640评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,657评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,590评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,962评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,631评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,870评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,611评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,704评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,386评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,969评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,944评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,179评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,742评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,440评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容