
【電】 focusing coil
focalize; focus; focusing
【計】 focussing
【化】 focusing
coil; winding
【化】 coil; coiler; pipe coil
【醫】 coil
聚焦線圈(Focus Coil)是電子光學設備中用于調控帶電粒子束(如電子束)聚焦特性的電磁裝置。其核心功能是通過電流産生的磁場,使高速運動的帶電粒子路徑發生偏轉,最終實現粒子束在靶面上的精準彙聚。
聚焦線圈通常由高導磁材料(如坡莫合金)制成的環形磁芯和精密繞制的銅導線組成。根據安培環路定理,通電線圈産生的軸向磁場強度($H$)與電流($I$)及線圈匝數($N$)成正比,公式表達為: $$ oint H cdot dl = NI $$ 帶電粒子在磁場中受洛倫茲力作用,運動軌迹發生偏轉,通過調節電流可動态控制聚焦效果。
關鍵指标包括磁場均勻度(需達到±2%以内)、熱穩定性(溫升不超過40℃)和響應時間(典型值<10ms),這些數據均收錄于國際電工委員會IEC 60151-7标準文件。
聚焦線圈是一種利用電磁場控制帶電粒子(如電子束)運動軌迹的裝置,其核心功能是通過磁場作用實現粒子束的聚焦,防止發散。以下是詳細解釋:
聚焦線圈通常由多組線圈構成,例如主聚焦線圈+輔助聚焦線圈、主線圈+靶線圈+尾線圈的組合。這些線圈通過星形連接并采用恒流源供電,确保磁場穩定。部分設計中還會配合電位器調整光栅方位角,優化聚焦區域。
基于電磁感應定律,當線圈中通入變化的電流時,會産生變化的磁場。該磁場通過洛倫茲力作用于帶電粒子,改變其運動方向,使原本發散的粒子束集中到特定路徑上,從而減少能量損耗。例如,在醫用直線加速器中,電子槍釋放的電子經初步聚焦後進入加速管,聚焦線圈進一步約束電子束軌迹,确保其高效撞擊靶材産生射線。
聚焦線圈主要用于縱向約束粒子束,而偏轉線圈(如顯像管中的掃描裝置)通過行場掃描電流控制電子束的橫向移動軌迹。兩者功能不同,但均依賴電磁場調控帶電粒子運動。
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