СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКИ И МНОГОКОМПОНЕНТНОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ) ДЛЯ ФОКУСИРОВКИ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ

1. Система электростатической фокусировки, содержащая
корпус, определяющий первый внутренний участок и отверстие, через которое электронный пучок выходит из указанного участка;
размещенную в первом внутреннем участке корпуса систему катодного электрода, включающую катодный блок с катодом, имеющим переднюю поверхность плоской формы, и полеобразующую систему прикатодного электрода в составе плоской части, криволинейной части, прилегающей к плоской части, и прилегающей к криволинейной части существенно цилиндрической части, при этом плоская часть полеобразующей системы прикатодного электрода расположена на том же уровне относительно плоской передней поверхности катода, отделена от указанной поверхности полостью и имеет одинаковый с катодом потенциал,
систему фокусирующих электродов, размещенную в первом внутреннем участке указанного корпуса, отделенную от полеобразующей системы прикатодного электрода и образующую с ней источник для формирования электронного пучка; и
систему анодного электрода, включающую, по меньшей мере, один анод и размещенную в первом внутреннем участке корпуса на противоположной стороне системы фокусирующих электродов от названной полеобразующей системы прикатодного электрода таким образом, что через нее проходит электронный пучок,
при этом система фокусирующих электродов включает, по меньшей мере, одно отверстие, через которое электронный пучок проходит между полеобразующей системой прикатодного электрода и системой анодного электрода.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что полеобразующая система прикатодного электрода, система фокусирующих электродов и система анодного электрода расположены таким образом, чтобы осуществлять преобразование электронных пучков до ламинарного потока с равномерным распределением плотности тока в электростатической зоне системы и делать возможным равномерное уменьшение фокусного пятна с кратностью до 50 или более раз.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что корпус дополнительно содержит второй внутренний участок, электрически изолированный от названного первого внутреннего участка, где вышеупомянутое отверстие ведет из первого внутреннего участка во второй внутренний участок.
4. Система по п.3, отличающаяся тем, что второй внутренний участок представляет собой пространство, свободное от электрического поля, вызываемого электродами, находящимися под действием потенциала.
5. Система по п.3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему регулируемого экрана, размещенную во втором внутреннем пространстве на пути электронного пучка и измеряемую различные участки электронного пучка.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что система анодного электрода и полеобразующая система прикатодного электрода размещены таким образом, что граница зоны перехода от плоской части к криволинейной части полеобразующей системы прикатодного электрода расположена на поверхности первого виртуального конуса, вершина которого находится на продольной оси системы в месте, расположенном в центре системы анодного электрода.
7. Система по п.6, отличающаяся тем, что система анодного электрода включает плоскую часть, примыкающую к ней криволинейную часть, примыкающую к криволинейной части и окружающую плоскую и криволинейную части существенно цилиндрическую часть.
8. Система по п.7, отличающаяся тем, что система анодного электрода и полеобразующая система прикатодного электрода размещены таким образом, что граница зоны перехода от плоской части к криволинейной части системы анодного электрода расположена на поверхности второго виртуального конуса, вершина которого находится на продольной оси системы в месте, расположенном в центре полеобразующей системы прикатодного электрода.
9. Система по п.7, отличающаяся тем, что отношение радиуса фокусирующего электрода, имеющего выпуклую сторону, обращенную к системе катодного электрода, к криволинейной части системы катодного электрода составляет от примерно 0,61 до примерно 0,622, и для сохранения названной симметричности используется такое же отношение радиуса фокусирующего электрода, имеющего выпуклую сторону, обращенную к системе анодного электрода, к криволинейной части системы анодного электрода, и линия, пересекающая плоскую часть системы фокусирующих электродов, которая соединяет фокусирующие электроды с корпусом, продолжается до горизонтальной оси, где на этой линии определяется виртуальная точка для построения первого виртуального конуса с использованием значений пропорций золотого сечения.
10. Система по п.1, отличающаяся тем, что система фокусирующих электродов включает в себя, по меньшей мере, два фокусирующих электрода, каждый из которых имеет криволинейную часть.
11. Система по п.10, отличающаяся тем, что каждый из фокусирующих электродов имеет плоскую часть, ближнюю к центру или продольной оси катода, которая в направлении от оси переходит в изогнутую поверхность, создаваемую названной криволинейной частью, где каждый из, по меньшей мере, двух фокусирующих электродов содержит отверстие, охватывающее продольную ось системы и имеющее центр, расположенный напротив продольной оси системы, также включающая в себя электродные сетки, размещенные вдоль, по меньшей мере, одной из наружных поверхностей плоской и криволинейной частей, по меньшей мере, одного из фокусирующего электрода.
12. Система по п.11, отличающаяся тем, что дополнительно содержит соединительную плоскую часть, которая электрически соединяет криволинейную часть каждого из фокусирующих электродов с корпусом, а фокусирующие электроды симметричны относительно соединительной плоской части.
13. Система по п.1, отличающаяся тем, что в состав названной системы анодного электрода входят плоская часть, криволинейная часть, примыкающая к плоской части, и существенно цилиндрическая часть, примыкающая к криволинейной части, при этом система анодного электрода, в основном, симметрична относительно полеобразующей системы прикатодного электрода.
14. Система по п.1, отличающаяся тем, что система анодного электрода включает в себя кольцеобразный электрод, что делает возможным поток электронов через него к названному отверстию, или множество анодов.
15. Система по п.1, отличающаяся тем, что система фокусирующих электродов состоит из первого и второго фокусирующих электродов, где первый и второй фокусирующие электроды соединяются с общей соединительной плоской частью, которая электрически соединяет криволинейные части фокусирующих электродов с корпусом, и которая простирается в первый внутренний участок, где первый фокусирующий электрод изгибается от общей соединительной части в сторону полеобразующей системы прикатодного электрода, а второй фокусирующий электрод изгибается от общей соединительной части в сторону системы анодного электрода.
16. Система по п.1, отличающаяся тем, что система анодного электрода включает плоскую часть, криволинейную часть, примыкающую к плоской части, и существенно цилиндрическую часть, примыкающую к криволинейной части, при этом криволинейная часть системы анодного электрода является зеркальным изображением криволинейной части полеобразующей системы прикатодного электрода.
17. Система по п.1, отличающаяся тем, что система анодного электрода содержит плоскую часть, криволинейную часть, примыкающую к плоской части и расположенную радиально в сторону от названной плоской части, и существенно цилиндрическую часть, примыкающую к криволинейной части и расположенную радиально в сторону от криволинейной части.
18. Многокомпонентное устройство для фокусировки электронных пучков, содержащее корпус, включающий первый внутренний участок и второй внутренний участок; систему электродов, расположенную в названном первом внутреннем участке, где в состав названной системы электродов входят катодный блок и, по меньшей мере, один анодный блок; и изолятор, размещенный между первым внутренним участком и вторым внутренним участком, при этом
по меньшей мере, один анодный блок размещен между катодным блоком и изолятором;
катодный блок генерирует электронный пучок, который проходит через отверстие в каждом из (по меньшей мере, одном) анодных блоках, и затем через отверстие в изоляторе - во второй внутренний участок корпуса;
в состав системы электродов входит прикатодный блок, размещенный вдоль катодного блока, который содержит переднюю поверхность и боковую поверхность, а боковая поверхность прикатодного блока отделена от боковой поверхности катодного блока полостью, а названный катодный блок и названный прикатодный блок имеют, по существу, одинаковый электрический потенциал;
катодный блок включает катод, имеющий переднюю поверхность плоской формы, а прикатодный блок включает плоскую часть, расположенную на том же уровне, что и плоская передняя поверхность катода, криволинейную часть, примыкающую к плоской части и расположенную радиально в сторону от плоской части, и цилиндрическую часть, примыкающую к криволинейной части и расположенную радиально в сторону от криволинейной части, где прикатодный блок отделен от нкатодного блока полостью.
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что изолятор отделен от, по меньшей мере, одного анодного блока.
20. Устройство по п.18, содержащее систему фокусирующих электродов, размещенную в первом внутреннем участке, отделенную от катодного блока и, по меньшей мере, одного анодного блока, и расположенную между ними, при этом система фокусирующих электродов включает фокусирующий электрод, имеющий отверстие, через которое проходит генерируемый катодным блоком электронный пучок.
21. Устройство по п.18, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один анодный блок содержит множество анодных блоков, при этом каждый из анодных блоков включает, по меньшей мере, один анодный электрод.
22. Устройство по п.18, отличающееся тем, что второй внутренний участок представляет собой пространство, свободное от электрических полей, вызываемых какими-либо электродами, находящимися под действием потенциала.
23. Многокомпонентное устройство для фокусировки электронных пучков, содержащее корпус; систему электродов, расположенную внутри корпуса и включающую катодный блок и прикатодный блок, расположенный вдоль названного катодного блока, причем катодный блок содержит катод, имеющий переднюю поверхность плоской формы и боковую поверхность, а прикатодный блок включает переднюю поверхность и боковую поверхность, которая отделена от боковой поверхности катода полостью, а прикатодный блок содержит плоскую часть, определяющую названную переднюю поверхность, которая находится на том же уровне, что и плоская передняя поверхность катода, при этом катодный блок и прикатодный блок имеют, по существу, одинаковый электрический потенциал.
24. Многокомпонентное устройство для фокусировки электронных пучков, содержащее корпус; систему электродов, расположенную внутри корпуса и включающую анодный электрод и катодный электрод, при этом катодный электрод генерирует электронный пучок, который проходит через отверстие в анодном электроде, который, помимо названного отверстия, содержит первый участок, простирающийся радиально в сторону от отверстия, и второй существенно цилиндрический участок, простирающийся аксиально в сторону от указанного первого участка в направлении к катодному электроду, а указанный второй участок расположен радиально в сторону от первого участка; при этом система электродов содержит систему прикатодного электрода, соединенную с катодным электродом и содержащую первый участок, примыкающий к катодному электроду, и второй существенно цилиндрический участок, простирающийся аксиально в сторону от первого участка в направлении к анодному электроду, причем второй участок расположен радиально в сторону от первого участка; при этом, по меньшей мере, один второй цилиндрический участок анодного электрода и как следствие указанный анодный электрод, а также второй цилиндрический участок прикатодной системы электрода и как следствие - указанная прикатодная система электрода и соединенный с ней катодный электрод являются регулируемыми настолько, чтобы изменять расстояние между катодным и анодным электродами.
25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что первый участок системы анодного электрода включает в себя плоскую часть и криволинейную часть, примыкающую к плоской части, и второй существенно цилиндрический участок, примыкающий к криволинейной части, а названная система прикатодного электрода содержит плоскую часть и криволинейную часть, примыкающую к плоской части, второй существенно цилиндрический участок системы прикатодного электрода, примыкающий к криволинейной части системы прикатодного электрода, а криволинейная часть анодного электрода является зеркальным изображением криволинейной части системы прикатодного электрода.