束流光学 刘祖平编著 中国科学技术大学出版社 2005·合肥
目 次 I 目次 0.1束流光学的研究对象 ……………………………(1) 0.2束流横向运动的一些基本概念…………………(3) 0.3电子光学与束流传输理论各自的特点……………(8) 0.4束流光学与几何光学的相似性……………(9) 0.5课程内容简介 …(16) 上篇电子光学 第1章电子在轴对称场中的运动………………………(21) 1.1轴对称电场和磁场……………(21) 1.2电子在轴对称电场中的运动·高斯轨迹方程……(28) 1.3电子在轴对称电磁场中的运动·布许定理………(33) 1.4横向运动线性方程的解的矩阵形式………………(39) 1.5传输矩阵与相空间、发射度和包络·刘维尔定理…(47) 第2章电子透镜……………………………………(61) 2.1电子透镜概述……………(61) 2.2电子透镜的主要参量和传输矩阵、场分布…………(64) 2.3常用静电透镜简介 (76) 2.4常用磁透镜简介 ……………(96) 2.5电子透镜应用举例 ………………………(112) 第3章有关像差的基本概念……………………………(118) 3.1像差概述 ...…(118) 3.2 几何像差 ..............(119)
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Ⅱ 束流光学 3.3色差和其他像差 ……(137) 第4章非轴对称电子光学器件 ……(144) 4.1偏转系统 ………(144) 4.2四极透镜 (154) 4.3静电柱面透镜 …(165) 第5章宽束和强流电子光学简介………………………(169) 5.1宽电子束及其聚焦成像 ……………………… (169) 5.2强流中的空间电荷效应 5.3强流电子束的成形和维持 …………………………………………… (194) 第6章场与轨迹方程的数值解…………………………(203) 6.1差分法计算场分布 ………………………… (204) 6.2有限元法计算场分布 (217) 6.3实验、测量法确定场分布…………………………(223) 6.4电子运动轨迹的计算 …………………(231) 下篇束流传输理论 第7章束流传输理论的主要问题………………(241) 7.1概述(241) 7.2曲轴正交坐标系及磁场、轨迹方程表达式…………(244) 7.3多维相空间和传输矩阵…………………(256) 第8章束流传输元器件和对应的传输矩阵………………(269) 8.1概述及标准运动方程的解……………(269) 8.2四极透镜和其他有恒定横向磁场的直线型元件…(275) 8.3弯转磁铁及其边缘场……(295) 8.4色散函数和包络函数…………………(312) 第9章组合系统设计………………………………(330) 9.1概述…(330) 9.2消色散系统及其他与纵向运动有关的组合系统…(342)
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目次 Ⅲ 9.3发射度匹配和组合系统设计计算 …(361) 第10章误差与非理想场 ……………………………………………… (374) 10.1概述…………… (374) 10.2线性误差和非理想场 (381) 10.3非线性效应…… (391)
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绪论 1 绪论 0.1束流光学的研究对象 束流光学(Beam Optics)是研究带电粒子流在电磁场中的运 动的理论. “束流”在本书中指带电粒子流，它是物质的一种特殊形态。 般地说，粒子组成束流，意味着大量粒子在进行基本上整体有序的 运动，其与做热运动的粒子群的区别，恰似整齐行进中的军队与市 场上的人群的区别. 束流在现代科学技术中应用广泛，遍及基础科学研究的各个 分支、工农业生产、医学国防和人们的日常生活.例如： (1)粒子加速器，原发粒子流和次级粒子流的收集、传输 加速； (2)电子束器件，如显像管、摄像管、示波管等： (3)科学仪器，如电子显微镜、质谱仪、能谱仪、电子探针、离 子探针等； (4)微波电真空器件，如行波管、速调管、磁控管等： (5)其他电子束与光的转换，如X光管、光电管、夜视管、“条 纹相机”、切伦柯夫效应、隧道效应等； (6)重大新技术，如受控热核反应、自由电子激光、等离子体 波、各种新加速原理等； (?)束流加工（处理）技术，如电子束打孔、焊接，离子注入、刻 蚀，集成电路生产，塑料变性处理，金属表面处理，种子、食品、材料 的辐照等；
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