磁透鏡聚焦是獲得微束斑電子束的一種主要方法,磁透鏡的場分布直接影響著電子束的品質(zhì)。為了解決商業(yè)軟件難以實(shí)現(xiàn)的磁透鏡參數(shù)化設(shè)計(jì),本文基于Matlab編制了計(jì)算磁透鏡場分布的有限元法程序,實(shí)現(xiàn)了磁透鏡參量的系列化設(shè)計(jì),并搭建了磁場測量平臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,仿真值與實(shí)驗(yàn)值的相對誤差<5%。在此基礎(chǔ)上,編制的程序能夠?qū)Υ艌鲋凳欠耧柡瓦M(jìn)行實(shí)時判斷,進(jìn)而微調(diào)控飽和區(qū)域優(yōu)化透鏡結(jié)構(gòu)消除磁飽和點(diǎn)。

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【部分圖文】：

圖1磁透鏡結(jié)構(gòu)剖面圖。

現(xiàn)對圖1所示的微焦斑X射線源的磁透鏡進(jìn)行計(jì)算仿真,具體的過程包括模型確立、網(wǎng)格剖分和場求解三大塊。該磁透鏡主要結(jié)構(gòu)參數(shù)為:極靴間隙S=4.5mm,上極靴直徑D1=12mm,下極靴直徑D2=10mm,匝數(shù)2322匝,電流I分別取0.8A、1A、1.5A。根據(jù)軸旋轉(zhuǎn)對稱....

圖2網(wǎng)格劃分。

該磁透鏡主要結(jié)構(gòu)參數(shù)為:極靴間隙S=4.5mm,上極靴直徑D1=12mm,下極靴直徑D2=10mm,匝數(shù)2322匝,電流I分別取0.8A、1A、1.5A。根據(jù)軸旋轉(zhuǎn)對稱場的特點(diǎn),磁透鏡計(jì)算模型見圖2a紅色區(qū)域,極靴內(nèi)相對磁導(dǎo)率為1000。網(wǎng)格剖分采用先粗后精的原則....

圖3不飽和磁透鏡的磁通量線分布。

由此計(jì)算每一點(diǎn)場強(qiáng),根據(jù)每個單元對每個點(diǎn)的貢獻(xiàn)得到軸上每一點(diǎn)的磁場值,繪制出軸上磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布如圖4所示。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合式(9)便可以得到徑向每一點(diǎn)的磁場值;從而在理想軸對稱條件下,可以得到區(qū)域內(nèi)每一點(diǎn)的磁場值。圖4軸上磁感應(yīng)強(qiáng)度分布圖。

圖4軸上磁感應(yīng)強(qiáng)度分布圖。

圖3不飽和磁透鏡的磁通量線分布。2磁透鏡磁場測量平臺的搭建與實(shí)驗(yàn)測量

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