靜電圓柱透鏡英文解釋翻譯、靜電圓柱透鏡的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 electrostatic cylinder lens

分詞翻譯：

靜電的英語翻譯：

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

圓柱透鏡的英語翻譯：

【醫】 cylindrical lens

專業解析

靜電圓柱透鏡（Electrostatic Cylindrical Lens）是一種基于靜電場調控帶電粒子束路徑的光學裝置，其核心功能是通過軸對稱的圓柱形電極系統産生非均勻電場，實現對電子或離子束的聚焦、發散或準直操作。該裝置通常由多個同軸金屬圓筒構成，各電極間施加不同電位差，形成沿徑向變化的電勢梯度，從而在圓柱坐标系中産生與粒子電荷量相關的受力場。

從結構上看，典型靜電圓柱透鏡包含三個基本組件：①作為主體的中空金屬圓柱體（直徑約5-50mm）；②端部配置的環形電極（孔徑0.1-2mm）；③高壓電源系統（工作電壓範圍1-30kV）。其電場分布可通過求解拉普拉斯方程得出，在圓柱坐标系下的電勢分布公式為： $$ V(r) = V_0 frac{ln(r/b)}{ln(a/b)} $$ 式中$a$和$b$分别表示内外電極半徑，$V_0$為施加電壓。該電場産生的徑向力$F_r = qE_r = -qfrac{partial V}{partial r}$決定了帶電粒子的運動軌迹。

在實際應用中，此類透鏡被廣泛用于電子顯微鏡（如日本電子JEOL系列）、粒子加速器（歐洲核子研究中心CERN相關設備）和表面分析儀器（美國PHI公司的XPS系統）。相較于磁透鏡，其優勢在于響應速度快（μs級調節）、無磁滞效應，但受限于空間電荷效應，更適用于低電流密度場景。

網絡擴展解釋

靜電圓柱透鏡是一種利用軸對稱靜電場對帶電粒子束（如電子或離子）進行聚焦或發散的裝置。其核心原理是通過特定形狀的電極系統産生電場，使粒子軌迹發生折射，類似于光學透鏡對光線的控制。以下是關鍵要點：

結構與組成
靜電圓柱透鏡通常由中心開孔的金屬圓筒或薄闆電極構成。例如，雙圓筒電極（等半徑或不等半徑）可形成浸沒透鏡結構，通過施加不同電壓産生梯度電場。
工作原理
- 軸對稱靜電場對帶電粒子的徑向速度分量産生作用力，使其向軸會聚或發散。例如，當電子通過圓筒電極時，電場的不均勻性導緻其軌迹折射，最終聚焦于焦點。
- 焦距公式可表示為：
  $$ f = frac{2mv_z}{e(E_1 - E_2)} $$
  其中(m)為粒子質量，(v_z)為軸向速度，(E_1)和(E_2)為電極兩側的電場強度。
與光學透鏡的類比
靜電圓柱透鏡的聚焦特性類似于凸透鏡或凹透鏡，焦點位置由電場分布決定。軸對稱電場對粒子的作用等效于光學透鏡的折射效應。
應用場景
主要用于電子顯微鏡、質譜儀等設備中，将離子束以極小發散角傳輸至檢測器。其設計需考慮電極形狀、電壓配置及粒子能量等因素。

靜電圓柱透鏡通過圓筒電極系統構建軸對稱電場，調控帶電粒子束的路徑，實現精準聚焦或發散，是電子光學系統中的關鍵組件。