GaAs自旋极化电子源球形偏转器电子光学设计

摘要

@@ GaAs极化电子源对于极化低能电子衍射(PLEED)和反光发射谱仪有重要的意义[1][2].整个电子源由90°球形偏转器、双圆筒透镜及单透镜组合而成的束流传输系统组成.在系统的电子光学设计中,我们最感兴趣的是90°球形偏转器,因为很少见到这方面的设计资料.这是一种非旋转对称系统,而比较成熟的计算机辅助设计软件大都是用于旋转对称系统的.为了设计90°球形偏转系统,我们把有限差分法旋转对称静电场程序加以改变,使之适合于二维不对称平面场的计算.在编制的软件[3]中,整个网格的划分可以随系统的横向和纵向的比例自由选择.可以选择50×300(纵、横)、100×150、125×125,总的网格点数可达15000点,允许系统有多至60条边界,可以处理非常复杂的系统.边界可以是横向线段,纵向线段,斜线段和圆弧.通过500次迭代,只需3分钟,场的计算精度可达到优于1%,计算出的场可直接用于轨迹的计算.轨迹的计算程序和场的计算相匹配.轨迹不限于傍轴情形,只要给定初始条件,即可进行计算.有Rung-Kutta法和Hamming法可供选择.轨迹的计算精度优于0.01%.用586计算机作运算,整个球形偏转器场的计算时间(即场和轨迹的计算)总共不超过5分钟,而一条轨迹的计算只需几秒钟.