靜電透鏡英文解釋翻譯、靜電透鏡的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 electrostatic lens

分詞翻譯：

靜電的英語翻譯：

static
【計】 xerocoty
【醫】 franklinism; static electricity

透鏡的英語翻譯：

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

專業解析

靜電透鏡（Electrostatic Lens）是一種利用靜電場來控制帶電粒子（如電子或離子）運動軌迹的裝置，其功能類似于光學透鏡對光線的聚焦與會聚作用。在電子顯微鏡、粒子加速器、陰極射線管等設備中具有核心應用價值。

一、術語定義與核心原理

漢英對照
- 中文術語：靜電透鏡
- 英文術語：Electrostatic Lens
  該術語源于電子光學領域，指通過軸對稱靜電場産生的電勢梯度，使帶電粒子束發生偏轉、聚焦或發散的系統。其物理本質是靜電場力（庫侖力）對運動電荷的洛倫茲效應。
工作原理
靜電透鏡通過多電極結構（如圓筒、膜片）形成特定電勢分布。帶電粒子穿越時受電場力作用：
- 加速電場區：粒子動能增加，運動軌迹向低電勢區彎曲；
- 減速電場區：粒子動能減小，軌迹向高電勢區彎曲。
  通過調控電極電壓，可實現粒子束的聚焦（如單透鏡）、準直或發散。

二、數學描述與性能參數

靜電透鏡的聚焦能力由電勢分布決定。軸對稱場中，粒子軌迹方程可簡化為： $$ frac{dr}{dz} + frac{eta}{4V} frac{partial V}{partial z} r = 0 $$ 其中 $r$ 為徑向位移，$z$ 為軸向坐标，$V$ 為電勢，$eta$ 為粒子荷質比。透鏡焦距 $f$ 與電極幾何尺寸及電壓相關： $$ f propto frac{V_0}{Delta V} $$ $V_0$ 為入射粒子能量，$Delta V$ 為電極間電壓差。

三、典型應用場景

電子顯微鏡：用于電子束聚焦，提升成像分辨率（如掃描電鏡的物鏡系統）；
質譜儀：聚焦離子束以提高質量分析精度；
粒子加速器：控制帶電粒子束流傳輸路徑；
電子束曝光：微納加工中實現亞微米級圖案刻畫。

權威參考文獻

《中國大百科全書·物理學卷》"電子光學"條目，中國大百科全書出版社.
Grivet, P. Electron Optics (2nd ed.), Pergamon Press, 1972.
Hawkes, P.W. & Kasper, E. Principles of Electron Optics, Academic Press, 2018.

網絡擴展解釋

靜電透鏡是一種利用靜電場對帶電粒子（如電子束）進行聚焦或成像的裝置，屬于電子透鏡的一種。以下從定義、原理、應用等方面詳細解釋：

1.定義與基本原理

靜電透鏡通過旋轉對稱的靜電場改變帶電粒子的運動路徑，實現類似光學透鏡的折射效果。它由多個帶直流電壓的導體電極（如圓筒、金屬闆）組成，形成特定電勢分布，使電子束在電場力作用下會聚或發散。

2.結構與工作方式

電極配置：通常由中心開孔的金屬薄闆或圓筒構成，電極間施加不同電壓，形成梯度電場。
電場特性：電場線呈旋轉對稱分布，相鄰等勢面之間電勢差相等，電子束沿電場梯度方向被加速或偏轉。
聚焦機制：電子通過不同電勢區域時，受電場力作用改變運動方向，最終彙聚到焦點（類似凸透鏡）或發散（類似凹透鏡）。

3.主要應用

電子顯微鏡：作為核心部件，用于聚焦電子束以提高成像分辨率。
陰極射線示波管：控制電子束掃描和顯示波形。
質譜儀：将離子束精準送入質量分析器。

4.與磁透鏡的區别

靜電透鏡：依賴靜電場，結構簡單但對電壓穩定性要求極高。
磁透鏡：利用非均勻磁場偏轉電子，常用于更高精度的聚焦（如透射電鏡）。

5.技術特點

高壓電源需求：工作電壓通常為5千伏至3萬伏，需穩定輸出。
像差控制：需優化電極形狀和電壓分布以減少球差等像差。

總結來看，靜電透鏡通過精密設計的靜電場操控帶電粒子，是電子光學領域的基礎組件，廣泛應用于科研和工業設備中。