偏光顯微鏡單透鏡的光學(xué)特性介紹
發(fā)布人：shpuda發(fā)布時(shí)間：2014/4/30
偏光顯微鏡單透鏡是單電位靜電透鏡的簡(jiǎn)稱(chēng)，它因為中間電極電位為零而只有外電極電位而得名。但如果單透鏡中間電極電位為零(與陰極相連)，外電極為任何電壓時(shí)，和內電極電壓之比總是為無(wú)限大，因而偏光顯微鏡透鏡的光學(xué)特性和外電極的電壓無(wú)關(guān)，這時(shí)外電極電壓的穩定性就無(wú)關(guān)緊要了;透鏡基點(diǎn)只和透鏡的幾何形狀有關(guān)，即透鏡性能只由透鏡的幾何形狀決定。
這種特性?xún)?yōu)點(diǎn)常被利用在靜電電子偏光顯微鏡電子槍中，它的電源穩定度可以大大降低到約為 0.1%。但它也有缺點(diǎn):如果性能要求是很?chē)栏竦脑?huà).那么透鏡的尺寸就要求十分精確;而且透鏡一旦制成，參數不能再改變。如利用它作成顯示器電子槍的主透鏡時(shí)，它起的聚焦作用要求焦距隨中間電極電壓變化，中間電極電位就不能與陰極相連了，現在單透鏡已拓寬了它的定義;中間電極電位不要求為零了，只要最外兩個(gè)電極電位相等，中間不管有多少個(gè)電極都可算作單透鏡。電極數目多，當然可調節的自由度就大，但也不經(jīng)濟，一般總是使電極數目盡可能少，因而3個(gè)電極構成的單透鏡被認為是合適的。由前面的介紹不難理解。單透鏡的物方和像方焦距相等，相當于工作在空氣中的光學(xué)偏光顯微鏡透鏡。
在實(shí)際使用中，單透鏡往往用于聚焦透鏡，中心電極加上可調的聚焦電壓。它的優(yōu)點(diǎn)是聚焦電壓調整時(shí)，對其他顯微鏡透鏡沒(méi)有任何影響。
圖4.9給出了幾種常見(jiàn)的單透鏡，其中最常用的兩種一種是3個(gè)膜片構成的單透鏡;一種是3個(gè)同軸圓筒構成的單透鏡。其中三圓筒單透鏡更是廣泛用作聚焦透鏡，這時(shí)中間透鏡圓筒半徑制作得比外圓筒半徑小，外電極套在中間電極的外面，從而屏蔽外界雜散電場(chǎng)對聚焦性能的影響。
一般單透鏡電極之間的距離是相同的，稱(chēng)為對稱(chēng)單透鏡。但是在有些情況下電極之間的距離可以不等，這樣使它可以得到比對稱(chēng)單透鏡更強的聚焦作用，稱(chēng)為非對稱(chēng)偏光顯微鏡單透鏡。
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