Автореферат (1144221), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Диссертация состоит из введения, шести глави заключения. Список литературы содержит 152 источника.Первая глава содержит обзор литературы и основных этапов развитияэлектронной спектроскопии и постановку задачи.8Во второй главе предложено расширение на магнитостатические икомбинированные электромагнитные поля принципа подобия траекторий,впервые сформулированного Ю.К. Голиковым для электростатическиходнородных по Эйлеру полей.

В завершении главы сформулирован принципподобия траекторий в модифицированной форме. В электростатических,магнитостатическихискрещенныхэлектростатическихимагнитостатических однородных по Эйлеру полях полное интегральноемногообразиединамическойсистемыразбиваетсянасовокупностьподмногообразий, каждое из которых состоит из взаимно подобныхтраекторий.Также приведено важное следствие принципа, которое позволяетиспользовать однородные по Эйлеру поля в качестве электронно-оптическихсред.Вэлектростатических,магнитостатическихискрещенныхэлектростатических и магнитостатических однородных по Эйлеру поляхтраектории частиц с разными энергиями (и одинаковыми отношениямимассы к заряду в случае магнитного поля) геометрически подобны другдругусмножителем,зависящимотэнергии.Поэтомуеслимоноэнергетический поток частиц фиксированной энергии, стартующий изначала координат под некоторым углом, фокусируется в некоторой точкепространства, то моноэнергетический поток любой другой энергии, такжестартующий из начала координат и под тем же углом, фокусируется в точке,которая будет пропорционально масштабирована по отношению к началукоординат.Важно,чтоздеськачествофокусировкидлявсехмоноэнергетических потоков будет одинаковым, а все точки фокусировкибудут расположены вдоль прямой линии (плоскости), проходящей сквозьначало координат системы.В третьей главе представлены результаты исследования некоторыхэнергоспектрографическихсхем,основанныхнадвумерныхэлектростатических и осесимметричных электростатических однородных по9Эйлеру полях.

Двумерные поля в общем виде описываются формулойU  x, y   U 0x2n y 2 L sin n Arctg  y x  , где U 0 — масштабирующий множительдля потенциала, L — масштабирующий множитель для геометрическихразмеров, n – порядок однородности. Для таких полей существует дверазличные конфигурации решения. Первая позволяет получить фокусировку1-го порядка на границе поля, а вторая – фокусировку 2-го порядка запределами поля. Осесимметричные поля в общем виде описываютсяформулой U r , z    r 2  z 2 n C L p  n, z1 z 2  r 2   C 2 Lq  n, zz 2  r 2   , гдеL p , Lq – специальные функции Лежандра, а отношение коэффициентовС1 / C 2 – это коэффициент смеси.

Фокусировка 1-го порядка на ось 0rдостигается путём подбора подходящего угла влёта, который обнулил быпервый аберрационный коэффициент. При этом за точку старта принимаетсяначалокоординат.Длядостиженияфокусировки2-гопорядкаиспользовалось варьирование коэффициента смеси. Особенно следуетотметить, что в осесимметричных однородных по Эйлеру полях при одних итех же значениях порядка однородности n и коэффициента смеси С1 / C 2существует два значения угла влёта, обеспечивающих фокусировку 1-гопорядка, которые переходят в один угол, обеспечивающий фокусировку 2-гопорядка, при варьировании коэффициента смеси. И для двумерных, и дляосесимметричных полей были найдены режимы фокусировок 1-го и 2-гопорядков, а также значения безразмерной дисперсии и разрешающей силыдля них.В четвёртой главе представлены результаты исследования некоторыхэнергоспектрографическихсхем,основанныхнатрёхмерныхэлектростатических полях, однородных по Эйлеру. Приведены алгоритм, покоторому можно сгенерировать новыепотенциальныеструктуры,ивыражения для однородных по Эйлеру симметричных и антисимметричных10потенциалов, которые могут служить спектрографическими средами.

Приэтом рассмотрение проводится для произвольных значений порядкаоднородности. Также в главе в качестве примера рассмотрен простейшийслучай антисимметричного по z поля, для которого найдены режимыфокусировки 1-го порядка.В пятой главе приведены результаты численного моделированияреальных однородных полей на примере задачи о краевых полях. Особеннобольшое влияние краевые поля оказывают на границе между полевым ибесполевым пространством. Так, например, при фокусировке 2-го порядка вдвумерных однородных по Эйлеру полях для перехода заряженной частицыиз области, заполненной электрическим полем, к бесполевому дрейфовомупространству используется заземлённая идеальная сетка. Но около реальнойсетки всё равно образуются возмущающие краевые поля, а её наличие ещё исильно уменьшает чувствительность анализа. К сожалению, в принципе несуществуют двумерные и одновременно однородные по Эйлеру поля свыходными электродами, обладающими щелью для свободного выходазаряженных частиц. Однако в данной главе показано, что имеютсяоднородные по Эйлеру трёхмерные поля, которые максимально близки ксоответствующим идеальным двумерным полям и при этом обладаютвыходной щелью.

Эти поля не слишком хорошо поддаются попыткамвыразить их в виде аналитической формулы, но в данной главе приведёнпример численного расчёта таких полей. Особенно важно отметить, что такоетрёхмерное поле по-прежнему является строго однородным по Эйлеру, такчто рассчитанная численно электродная конфигурация со щелью может бытьиспользована в качестве эффективного электронного спектрографа не хуже,чем её двумерный идеальный прототип с бесконечно узкой областьюкраевого поля.В заключении диссертационной работы сформулированы основныеполученные в диссертации результаты.11Вразобраныприложениинекоторыеобщиесвойстваэлектростатических и магнитостатических потенциалов, однородных поЭйлеру, в виде теорем об однородности скалярного и векторногопотенциалов, а также проведён вывод общих формул для потенциала вдвумерных и осесимметричных электростатических полях, однородных поЭйлеру.АпробацияРезультатыработы.диссертационнойработыдокладывались на следующих конференциях и семинарах: международнойконференции по оптике заряженных частиц СРО-9 (Брно, 2014), VIВсероссийскаяконференцияспектрометрияиВсероссийскомсеминарееесмеждународнымприкладныепроблемы»«Проблемыучастием(Москва,теоретическойи«Масс-2015),12прикладнойэлектронной и ионной оптики» (Москва, 2015), научном форуме смеждународным участием «Неделя науки СПбПУ» (Санкт-Петербург, 2015).Публикации.

Основные результаты диссертации опубликованы в 21работе с участием автора, из них 13 в журналах, входящих в список ВАК, 2 вжурналах, не входящих в список ВАК, 6 тезисов докладов на российских имеждународных конференциях:1. Голиков, Ю. К. Новые трёхмерные гармонические потенциалы вкорпускулярной оптике / Ю. К. Голиков, И. А. Аверин // Научноеприборостроение.– 2014.– том 24, №1.– с. 27-352. Аверин, И. А. Электростатические и магнитостатические электронныеспектрографысоднороднымипоЭйлерупотенциалами,характеризуемыми нецелочисленными порядками однородности / И. А.Аверин // Научное приборостроение.– 2015.– том 25, № 3.– с. 35-44.3.

Бердников, А. С. Статические масс-спектрографы нового типа,использующие электрические и магнитные поля, однородные поЭйлеру. I. Общий принцип и однокаскадные схемы / А. С. Бердников,И. А. Аверин, Ю. К. Голиков // Масс-спектрометрия.– 2015.– том 12, №124.– с. 272-281. (Имеется перепечатка статьи в журнале, входящем в базуданных SCOPUS, A. S. Berdnikov, I. A.

Averin, Yu. K. Golikov. Staticmass spectrometers of new type, using Euler’s homogeneous electric andmagnetic fields. I. General principle and single-stage systems // Journal ofAnalytical Chemistry, 2016, Volume 71, Issue 13, pp 1280–1287)4. Бердников, А. С. Новый подход к разработке ионно-оптических схемстатических масс-спектрографов на основе неоднородных магнитныхполей, однородных по Эйлеру / А.

С. Бердников, И. А. Аверин //Успехи прикладной физики.– 2016.– том 4, № 1.– с. 89-95.5. Аверин И. А. Краевые поля бессеточных электронных спектрографов соднородными по Эйлеру электростатическими полями / И. А. Аверин,А. С. Бердников // Успехи прикладной физики.– 2016.– том 4, № 1.– с.5-8.6. Бердников, А. С. Статические масс-спектрографы нового типа,использующие электрические и магнитные поля, однородные поЭйлеру. II.

Условия двойной фокусировки высокого порядка удвухкаскадной схемы / А. С. Бердников, И. А. Аверин, Ю. К. Голиков //Масс-спектрометрия.– 2016.– том 13, № 1.– с. 11-20. (Имеетсяперепечатка статьи в журнале, входящем в базу данных SCOPUS,A. S. Berdnikov, I. A. Averin, Yu. K. Golikov. Static mass spectrometers ofnew type, using Euler’s homogeneous electric and magnetic fields. II:Conditions of high-order double focusing for two-cascade schemes // Journalof Analytical Chemistry, 2016, Volume 71, Issue 14, pp 1332–1340)7. Бердников,А.С.Оневозможностидвойнойфокусировкивкомбинированных электрических и магнитных полях, однородных поЭйлеру / А.

С. Бердников, И. А. Аверин // Масс-спектрометрия.– 2016.–том 13, № 1.– с. 67-70. (Имеется перепечатка статьи в журнале,входящем в базу данных SCOPUS, A. S. Berdnikov, I. A. Averin,Yu. K. Golikov. On the impossibility of double focusing in combined13electric and magnetic fields homogeneous in Euler’ terms // Journal ofAnalytical Chemistry, 2016, Volume 71, Issue 14, pp 1389–1391)8. Бердников, А. С. Общие формулы для трёхмерных электрических имагнитных потенциалов, однородных по Эйлеру с целочисленнымпорядком однородности / А.

С. Бердников [и др.] // Научноеприборостроение.– 2016.– том 26, №4.– с. 13-30.9. Бердников,А.С.Интегральныеформулыдлятрёхмерныхэлектрических и магнитных потенциалов, однородных по Эйлеру снецелочисленными порядками однородности / А. С. Бердников [и др.]// Научное приборостроение.– 2016.– том 26, №4.– с. 31-42.10. Аверин, И. А. Принцип подобия траекторий при движении заряженныхчастиц с разными массами в однородных по Эйлеру электрических имагнитных полях / И. А. Аверин, А. С. Бердников, Н. Р. Галль // Письмав ЖТФ.– 2017.– выпуск 3.– стр. 39. (Имеется перепечатка статьи наанглийский язык I.

Характеристики

Список файлов диссертации