磁聚焦的原理是什么 磁聚焦的定義

【磁聚焦的原理是什么 磁聚焦的定義】磁聚焦的原理是什么
一束發散角不大的帶電粒子束 , 當它們在磁場B的方向上具有大致相同的速度分量時,它們有相同的螺距 。經過一個周期它們將重新會聚在另一點,這種發散粒子束會聚到一點的現象與透鏡將光束聚焦現象十分相似,因此叫磁聚焦 。那么磁聚焦的原理是什么呢?

磁聚焦的原理是什么 磁聚焦的定義

文章插圖
1、如果一個帶電粒子進入勻強磁場時,其速度V的方向與磁感強度的方向成任意角度θ,則可將V分解成平行于B和垂直于B的兩個分量V∥和V⊥ 。因磁場的作用,垂直于B的速度分量V⊥雖不改變大小,卻不斷改變方向 。在垂直于B的平面內作勻速圓周運動 。平行于B的速度分量V∥不變 , 其運動是沿B方向的勻速直線運動 。這兩種運動的合成,為螺旋線運動 。
2、此帶電粒子作螺旋運動時,螺旋線的半徑(即電子在磁場中作圓運動的回旋半徑)為R=mv⊥/(qB)=mvsinθ/(qB)(9-14a);粒子每轉一周前進的距離稱為螺距,用符號表示,則h=v∥*T=2πmvcosθ/(qB)(9-14b);上式中的T是粒子轉過一周所需的時間,稱為回轉周期 。
3、在勻強磁場中某點A處有一束帶電粒子,當帶電粒子的速度v與B的夾角很小、各粒子速率v大致相同時,這些粒子具有相同的螺距 。經一個回轉周期后,他們各自經過不同的螺距軌道重新會聚到A'點 。發散粒子依靠磁場作用會聚于一點的現象稱為磁聚焦 。它與光束經光學透鏡聚焦相類似 。實際應用中,更多利用它產生的非勻強磁場聚焦 。短線圈的作用類似光學中的透鏡 , 稱為磁透鏡 。也可用于電子顯微鏡中 。
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