Magnetische Linse

Magnetische Linsen



Kurze Zylinderspulen wirken auf Elektronenstrahlen ähnlich  wie Glaslinsen auf Lichtstrahlen in einem optischen Mikroskop.
Das Programm simuliert die Bahnen von Elektronen durch das Magnetfeld einer kreisförmigen Leiterschleife.
Die Startparameter (Winkel, Position und Geschwindigkeit) eines Elektronenstrahls können variiert werden. Gleichzeitig lassen sich 6 unterschiedliche Bahnen darstellen, wobei die Ansicht räumlich gedreht werden kann.
Linsenfehler, wie beispielsweise die sphärische Aberration, sind bei magnetischen Linsen besonders stark ausgeprägt und lassen sich mit Hilfe der

Simulation gut darstellen. Die für Magnetlinsen typische Drehung der Bildebene gegenüber der Gegenstandsebene lässt sich bei geschickter Wahl der Elektronenbahnen ebenfalls deutlich zeigen.
Man kann 4 Beispiele wählen, bei denen für die Berechnung der 6 Elektronenbahnen interessante Parametereinstellungen voreingestellt wurden.

Download des Programms "Magnetlinse_1.exe" (0,66 MB)


Abbildungen mit Hilfe einer magnetischen Linse
Ein zweites Computerprogramm berechnet das Bild eines Gegenstandes, der von Elektronenstrahlen durchstrahlt wird, die anschließend durch eine magnetische Linse laufen. Die Linse wird in der Simulation durch das Magnetfeld einer stromdurchflossenen, kreisförmigen Drahtschleife realisiert.
Die Berechnung der Elektronenbahnen beruht auf dem oben vorgestelleten Programm "Magnetlinse_1.exe".

Berechnet wird nicht das auf einem Schirm auffangbare Bild, sondern die Abbildung, die eine Kamera (Lochkamera, Auge) wahrnehmen würde, wenn die von der Magnetlinse abgelenkten Strahlen in das Objektiv der Kamera fallen würden. Dies ist für die Durchführung eines Raytracing-Verfahrens eine günstige Vorgehensweise.
Die von diesem Computerprogramm erzeugten Bilder durch magnetische Linsen zeigen die Bilddrehung aufgrund der Wirkung der Lorentzkraft auf die Elektronenstrahlen beim Durchgang durch das Magnetfeld. Außerdem erkennt man die starken Linsenfehler,  die für diese Art von magnetischen Linsen typisch sind.

Download des Programms "Magnetlinse_2.exe" (2,1 MB)

 
 
Counter