Základní informace o optice nabitých částic. Určování polí a trajektorií nabitých částic. Prvky elektronově optických systémů. Symetrické systémy. Základní aplikace.

Fundamental information on charged particles optics. Determinations of fields and charged particles trajectories. Elements of electron-optical systems. Symmetrical systems. Basic applications.

Urgošík B.: Elektronová a iontová optika, SPN, Praha 1982.

Lenc M., Lencová B.: Optické prvky elektronových mikroskopů, in Metody analýzy povrchů II., ed. Eckertová L., Frank L., Academia, Praha 1996.

Lencová B., Lenc M.: Optika iontových svazků, in Metody analýzy povrchů III., ed. Frank L., Král J., Academia, Praha 2002.

Zkouška je ústní.

Požadavky ke zkoušce odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednáškách.

1. Trajektorie nabitých částic
Pohybové rovnice. Energie, rychlost a hybnost nabité částice ve stacionárních polích. Nerelativistické pohybové rovnice. Pohyb v homogenních elektrických a magnetických polích. Analogie se světelnou optikou a její omezení.

2. Určování polí a trajektorií
Analogové metody řešení Laplaceovy rovnice. Numerická řešení Laplaceovy rovnice.

3. Axiálně symetrická pole
Osově souměrné elektrické pole. Osově souměrné magnetické pole. Rovnice paraxiální trajektorie.

4. Elektrostatické čočky
Klasifikace. Konstrukce zobrazení. Typy čoček a jejich vlastnosti. Elektronově optická zrcadla. Vady zobrazení.

5. Magnetické čočky
Základní typy čoček. Vady zobrazení. Čočky se zvonovitým průběhem pole.

6. Vlastnosti speciálních polí
Pole s rovinou symetrie. Válcové čočky. Pole se dvěma rovinami symetrie. Kvadrupólové čočky. Sektorová pole.

7. Prostorový náboj
Vliv prostorového náboje na svazek nabitých částic. Formování intenzivních svazků.

8. Aplikace
Základní aplikace elektronových a iontových optických systémů.

1. Charged particles trajectories
Equations of motion. Energy, velocity and momentum of charged particle in stationary fields. Non-relativistic equations of motion. Motion in homogenous electric and magnetic fields. Classical optics analogy and its limitation.

2. Determination of fields and trajectories
Analogue methods to solve the Laplace equation. Numerical solutions to the Laplace equation.

3. Axially symmetrical fields
Axially symmetrical electric field. Axially symmetrical magnetic field. Paraxial trajectory equation.

4. Electrostatic lenses
Classification. Construction of projection. Types of lenses and its properties. Electron optics reflectors. Aberrations.

5. Magnetic lenses
Main types of magnetic lenses. Aberrations. Optics of lenses with a bell-shaped field.

6. Properties of special fields
One-plane symmetry field. Cylindrical lenses. Two-plane symmetry field. Quadrupole lenses. Sector fields.

7. Space charge
Influence of space charge to charged particle beam. Formation of intensive beams.

8. Applications
Main applications of electron and ion optics systems.