Эффект Бёрша и разрешение в электронно-оптических системах

Работа посвящена теоретическому анализу уширения энергетического распределения в пучке вдоль оси пучка (электронного или ионного) в результате межэлектронных соударений (эффект Брша). Последовательно рассматриваются случаи пучка, сформированного неограниченным катодом в однородном электростатическом поле, ограниченным катодом в однородном поле, неограниченным катодом в произвольном электростатическом поле, характерном для иммерсионных линз (к которым относятся и катодные пушки), и, наконец, ограниченным катодом в произвольном поле. Анализ проводится на основе кинетического уравнения с записью интеграла столкновений в форме Ландау. Вычисления проведены в асимптотическом пределе при большой величине отношения энергии электрона, приобретенной в поле, к тепловой энергии. Полученные формулы применяются для расчета энергетического уширения пучка в поле катодной пушки с диафрагмой, моделируемой двумя «кусками» однородного поля. Найдена связь уширения с параметрами этого поля, сделаны выводы о путях уменьшения энергетического уширения. Приведена оценка сверху для полного тока пучка в электронно-оптической системе, если задано разрешение этой системы.