Публикации автора

На фоне современных способов проведения масс-анализа статические масс-анализаторы иногда считаются безнадёжно устаревшими и пригодными для решения лишь узкоспецифичных задач. Однако новые технологические решения (в частности, использование сильных постоянных магнитов со сложными профилями наконечников, использование параллельных детекторов высокого пространственного разрешения типа микроканальных пластин и фотодиодных матриц, и т. п.) вполне способны придать новое дыхание этому направлению. В данной статье рассматриваются теоретические способы, как на основе неоднородных статических магнитных полей, однородных по Эйлеру, можно разрабатывать схемы статических масс-спектрографов нового типа. Важно, что указанные массспектрографы характеризуются большим диапазоном масс в спектре, обладают строго линейной линией фокусов и демонстрируют одинаково высокое качество фокусировки (а именно, двойную фокусировку второго порядка по углу, энергии и дополнительно по вертикальному смещению) в любой точке линии фокусов.

Предметом исследования являются краевые поля электронных спектрографов с однородными по Эйлеру электрическими полями. Большинство рассмотренных ранее оптических схем используют приближение идеального скачка электрического поля для краевой области, что на практике приводит к дополнительным краевым полям, разрушающим идеальные спектрографические свойства исходной оптической схемы. В данной работе показано, как можно организовывать строго однородные по Эйлеру трёхмерные электростатические поля, которые сохранят идеальные спектрографические свойства и обеспечат бессеточный ввод и вывод частиц.

Электрические и магнитные поля, однородные по Эйлеру, являются удобным инструментом для разработки электронно- и ионно-оптических систем. Принцип подобия траекторий, впервые применённый Ю. К. Голиковым, позволяет с помощью полей, принадлежащих этому классу, целенаправленно синтезировать корпускулярно-оптические системы с идеальными спектрографическими свойствами. До сих пор предполагалось само собой разумеющимся, что однородные по Эйлеру электрические и магнитные поля описываются потенциалами, представляющими собой однородные по Эйлеру функции. В данной работе этот вопрос исследуется математически строго. Важным результатом является то, что для полей, однородных по Эйлеру с нулевым показателем однородности, утверждение об обязательной однородности скалярного потенциала не является справедливым (возможно присутствие аддитивной логарифмической добавки, не являющейся однородной функцией), но это является единственным исключением из рассмотренного правила. Однако для векторного потенциала утверждение о существовании у однородного по Эйлеру поля однородного же векторного потенциала, обладающего соответствующим порядком однородности, будет справедливым при всех порядках однородности, включая нулевой.