静电透镜英文解释翻译、静电透镜的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 electrostatic lens

分词翻译：

静电的英语翻译：

static
【计】 xerocoty
【医】 franklinism; static electricity

透镜的英语翻译：

glass; lens
【化】 lens
【医】 lens; phaco-; phako-

专业解析

静电透镜（Electrostatic Lens）是一种利用静电场来控制带电粒子（如电子或离子）运动轨迹的装置，其功能类似于光学透镜对光线的聚焦与会聚作用。在电子显微镜、粒子加速器、阴极射线管等设备中具有核心应用价值。

一、术语定义与核心原理

汉英对照
- 中文术语：静电透镜
- 英文术语：Electrostatic Lens
  该术语源于电子光学领域，指通过轴对称静电场产生的电势梯度，使带电粒子束发生偏转、聚焦或发散的系统。其物理本质是静电场力（库仑力）对运动电荷的洛伦兹效应。
工作原理
静电透镜通过多电极结构（如圆筒、膜片）形成特定电势分布。带电粒子穿越时受电场力作用：
- 加速电场区：粒子动能增加，运动轨迹向低电势区弯曲；
- 减速电场区：粒子动能减小，轨迹向高电势区弯曲。
  通过调控电极电压，可实现粒子束的聚焦（如单透镜）、准直或发散。

二、数学描述与性能参数

静电透镜的聚焦能力由电势分布决定。轴对称场中，粒子轨迹方程可简化为： $$ frac{dr}{dz} + frac{eta}{4V} frac{partial V}{partial z} r = 0 $$ 其中 $r$ 为径向位移，$z$ 为轴向坐标，$V$ 为电势，$eta$ 为粒子荷质比。透镜焦距 $f$ 与电极几何尺寸及电压相关： $$ f propto frac{V_0}{Delta V} $$ $V_0$ 为入射粒子能量，$Delta V$ 为电极间电压差。

三、典型应用场景

电子显微镜：用于电子束聚焦，提升成像分辨率（如扫描电镜的物镜系统）；
质谱仪：聚焦离子束以提高质量分析精度；
粒子加速器：控制带电粒子束流传输路径；
电子束曝光：微纳加工中实现亚微米级图案刻画。

权威参考文献

《中国大百科全书·物理学卷》"电子光学"条目，中国大百科全书出版社.
Grivet, P. Electron Optics (2nd ed.), Pergamon Press, 1972.
Hawkes, P.W. & Kasper, E. Principles of Electron Optics, Academic Press, 2018.

网络扩展解释

静电透镜是一种利用静电场对带电粒子（如电子束）进行聚焦或成像的装置，属于电子透镜的一种。以下从定义、原理、应用等方面详细解释：

1.定义与基本原理

静电透镜通过旋转对称的静电场改变带电粒子的运动路径，实现类似光学透镜的折射效果。它由多个带直流电压的导体电极（如圆筒、金属板）组成，形成特定电势分布，使电子束在电场力作用下会聚或发散。

2.结构与工作方式

电极配置：通常由中心开孔的金属薄板或圆筒构成，电极间施加不同电压，形成梯度电场。
电场特性：电场线呈旋转对称分布，相邻等势面之间电势差相等，电子束沿电场梯度方向被加速或偏转。
聚焦机制：电子通过不同电势区域时，受电场力作用改变运动方向，最终汇聚到焦点（类似凸透镜）或发散（类似凹透镜）。

3.主要应用

电子显微镜：作为核心部件，用于聚焦电子束以提高成像分辨率。
阴极射线示波管：控制电子束扫描和显示波形。
质谱仪：将离子束精准送入质量分析器。

4.与磁透镜的区别

静电透镜：依赖静电场，结构简单但对电压稳定性要求极高。
磁透镜：利用非均匀磁场偏转电子，常用于更高精度的聚焦（如透射电镜）。

5.技术特点

高压电源需求：工作电压通常为5千伏至3万伏，需稳定输出。
像差控制：需优化电极形状和电压分布以减少球差等像差。