电磁聚焦英文解释翻译、电磁聚焦的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 electromagnetic focusing

分词翻译：

电的英语翻译：

electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

磁聚焦的英语翻译：

【化】 magnetic focusing

专业解析

电磁聚焦（Electromagnetic Focusing）是指利用电场和磁场共同作用，使带电粒子束（如电子束或离子束）在特定区域内汇聚的技术。该技术通过调节电磁场分布，实现对粒子轨迹的精确控制，从而在目标位置形成高密度的聚焦点。

从物理原理分析，电磁聚焦的实现依赖于以下核心机制：

1. 电场作用：带电粒子在电场中受到库仑力作用，其运动方向与电场强度矢量方向相关。例如，在电子枪中，加速电场可使电子获得动能并形成定向运动。
2. 磁场作用：根据洛伦兹力公式 $F = q(vec{E} + vec{v} times vec{B})$，磁场对运动带电粒子的轨迹产生偏转效应，典型应用如磁透镜中的环形磁场分布可修正电子束发散角。

典型应用领域包括：

• 电子显微镜中的电磁透镜组（来源：《电子光学系统设计》，清华大学出版社）
• 粒子加速器的束流聚焦系统（来源：CERN技术报告）
• 阴极射线管（CRT）的电子束校准（来源：IEEE Transactions on Electron Devices）

理论公式可参考麦克斯韦方程组：

$$ begin{aligned}

abla cdot vec{E} &= frac{rho}{epsilon_0}

abla times vec{B} &= mu_0 vec{J} + mu_0epsilon_0 frac{partial vec{E}}{partial t} end{aligned} $$

该方程组描述了电磁场与电荷、电流的相互作用关系，为聚焦系统的数学建模提供基础。

网络扩展解释

电磁聚焦是利用电磁场控制带电粒子运动轨迹，使其汇聚或形成平行束的技术，常见于高能物理和电子光学设备中。以下是详细解释：

1. 基本原理

电磁聚焦的核心在于洛伦兹力对带电粒子的作用：

• 磁场聚焦：当粒子以一定角度进入均匀磁场时，受洛伦兹力作用做螺旋运动。若所有粒子速度的纵向分量相同，则回旋周期一致，最终会周期性地汇聚到同一点。
  • 回旋周期公式：
    $$
    T = frac{2pi m}{qB}
    $$
    其中 (m) 为粒子质量，(q) 为电荷量，(B) 为磁感应强度。
• 电场聚焦：通过电场调整粒子路径，例如利用静电透镜使发散电子束汇聚。

2. 典型应用场景

• 粒子加速器：
  通过多组电磁铁排列成环形或直线结构，产生均匀磁场，将高能粒子束约束并聚焦，防止发散。
• 电子显微镜：
  电磁透镜组合（由线圈产生磁场）聚焦电子束，提高成像分辨率。
• 阴极射线管（CRT）：
  磁场或电场控制电子束精准扫描屏幕。

3. 关键技术实现

• 电磁铁阵列：
  如提到的，将N组电磁铁均匀排布成圆周，通过调节电流大小生成可控磁场，使粒子束沿特定轨迹运动。
• 亥姆霍兹线圈：
  产生近似均匀的磁场区域，用于实验中的精准聚焦。

4. 与纯磁聚焦的区别

• 电磁聚焦通常指通过电流产生磁场（如电磁铁）实现聚焦，而纯磁聚焦可能使用永磁体。两者原理相似，但电磁聚焦的磁场强度可通过电流灵活调节，适用性更广。

5. 公式补充

粒子在磁场中的螺旋运动半径：
$$
r = frac{mv_perp}{qB}
$$
其中 (v_perp) 为粒子速度的垂直分量。当 (v_perp) 较小时，粒子轨迹更接近直线，实现平行束效果。

如需进一步了解具体设备（如粒子加速器的电磁铁设计），可参考高能物理或电子工程领域的研究文献。

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