電磁聚焦英文解釋翻譯、電磁聚焦的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 electromagnetic focusing

分詞翻譯：

電的英語翻譯：

electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

磁聚焦的英語翻譯：

【化】 magnetic focusing

專業解析

電磁聚焦（Electromagnetic Focusing）是指利用電場和磁場共同作用，使帶電粒子束（如電子束或離子束）在特定區域内彙聚的技術。該技術通過調節電磁場分布，實現對粒子軌迹的精确控制，從而在目标位置形成高密度的聚焦點。

從物理原理分析，電磁聚焦的實現依賴于以下核心機制：

1. 電場作用：帶電粒子在電場中受到庫侖力作用，其運動方向與電場強度矢量方向相關。例如，在電子槍中，加速電場可使電子獲得動能并形成定向運動。
2. 磁場作用：根據洛倫茲力公式 $F = q(vec{E} + vec{v} times vec{B})$，磁場對運動帶電粒子的軌迹産生偏轉效應，典型應用如磁透鏡中的環形磁場分布可修正電子束發散角。

典型應用領域包括：

• 電子顯微鏡中的電磁透鏡組（來源：《電子光學系統設計》，清華大學出版社）
• 粒子加速器的束流聚焦系統（來源：CERN技術報告）
• 陰極射線管（CRT）的電子束校準（來源：IEEE Transactions on Electron Devices）

理論公式可參考麥克斯韋方程組：

$$ 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} $$

該方程組描述了電磁場與電荷、電流的相互作用關系，為聚焦系統的數學建模提供基礎。

網絡擴展解釋

電磁聚焦是利用電磁場控制帶電粒子運動軌迹，使其彙聚或形成平行束的技術，常見于高能物理和電子光學設備中。以下是詳細解釋：

1. 基本原理

電磁聚焦的核心在于洛倫茲力對帶電粒子的作用：

• 磁場聚焦：當粒子以一定角度進入均勻磁場時，受洛倫茲力作用做螺旋運動。若所有粒子速度的縱向分量相同，則回旋周期一緻，最終會周期性地彙聚到同一點。
  • 回旋周期公式：
    $$
    T = frac{2pi m}{qB}
    $$
    其中 (m) 為粒子質量，(q) 為電荷量，(B) 為磁感應強度。
• 電場聚焦：通過電場調整粒子路徑，例如利用靜電透鏡使發散電子束彙聚。

2. 典型應用場景

• 粒子加速器：
  通過多組電磁鐵排列成環形或直線結構，産生均勻磁場，将高能粒子束約束并聚焦，防止發散。
• 電子顯微鏡：
  電磁透鏡組合（由線圈産生磁場）聚焦電子束，提高成像分辨率。
• 陰極射線管（CRT）：
  磁場或電場控制電子束精準掃描屏幕。

3. 關鍵技術實現

• 電磁鐵陣列：
  如提到的，将N組電磁鐵均勻排布成圓周，通過調節電流大小生成可控磁場，使粒子束沿特定軌迹運動。
• 亥姆霍茲線圈：
  産生近似均勻的磁場區域，用于實驗中的精準聚焦。

4. 與純磁聚焦的區别

• 電磁聚焦通常指通過電流産生磁場（如電磁鐵）實現聚焦，而純磁聚焦可能使用永磁體。兩者原理相似，但電磁聚焦的磁場強度可通過電流靈活調節，適用性更廣。

5. 公式補充

粒子在磁場中的螺旋運動半徑：
$$
r = frac{mv_perp}{qB}
$$
其中 (v_perp) 為粒子速度的垂直分量。當 (v_perp) 較小時，粒子軌迹更接近直線，實現平行束效果。

如需進一步了解具體設備（如粒子加速器的電磁鐵設計），可參考高能物理或電子工程領域的研究文獻。

分類

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