Проводники в электростатическом поле. Мухамедшин И.Р - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

15
острия, увеличение может достигать порядка миллиона. Вероятность прямой
ионизации электрическим полем оказывается значительной, если на
расстояниях порядка размера атома создается разность потенциалов порядка
потенциала ионизации атома He. Напряженность электрического поля должна
быть порядка 20-60 В/м, столь сильное поле легко создать при радиусе
кривизны ~ 10 – 100 нм.
Вблизи острия электрическое поле неоднородно – над ступеньками
кристаллической
решетки или отдельно выступающими атомами его локальная
напряженность увеличивается, соответственно, на таких участках
увеличивается вероятность ионизации. На экране эти участки отображаются в
виде ярких точек. Для увеличения разрешающей способности необходимо
уменьшить тангенциальную составляющую скорости ионов, для этого острие
охлаждают до криогенных температур. На рисунке 7б представлена
фотография вольфрамового электрода, полученная
с помощью ионного
микроскопа. С помощью ионного микроскопа можно исследовать только
тугоплавкие металлы, что является его основным недостатком.
Проводящие экраны
Рассмотрим сплошной проводник. При помещении такого проводника в
электростатическое поле на его поверхности индуцируются заряды, поле
внутри проводника равно нулю. Это означает, что внутреннюю часть
проводника можно удалить, что никак не скажется на электрическом поле. В
результате этого остается проводящая
замкнутая оболочка (рис. 8). В
пространстве, окруженном этой оболочкой
напряженность электрического поля
равна
нулю. Таким образом, замкнутая
проводящая оболочка является экраном,
она экранирует внутреннее пространство от
внешнего электрического поля.
Рис. 8. 
острия, увеличение может достигать порядка миллиона. Вероятность прямой
ионизации   электрическим     полем     оказывается     значительной,     если   на
расстояниях порядка размера атома создается разность потенциалов порядка
потенциала ионизации атома He. Напряженность электрического поля должна
быть порядка 20-60 В/м, столь сильное поле легко создать при радиусе
кривизны ~ 10 – 100 нм.
    Вблизи острия электрическое поле неоднородно – над ступеньками
кристаллической решетки или отдельно выступающими атомами его локальная
напряженность    увеличивается,       соответственно,     на    таких      участках
увеличивается вероятность ионизации. На экране эти участки отображаются в
виде ярких точек. Для увеличения разрешающей способности необходимо
уменьшить тангенциальную составляющую скорости ионов, для этого острие
охлаждают   до   криогенных    температур.     На     рисунке   7б    представлена
фотография вольфрамового электрода, полученная с помощью ионного
микроскопа. С помощью ионного микроскопа можно исследовать только
тугоплавкие металлы, что является его основным недостатком.


Проводящие экраны
    Рассмотрим сплошной проводник. При помещении такого проводника в
электростатическое поле на его поверхности индуцируются заряды, поле
внутри проводника равно нулю. Это означает, что внутреннюю часть
проводника можно удалить, что никак не скажется на электрическом поле. В
                                  результате     этого    остается      проводящая
                                  замкнутая         оболочка         (рис. 8).   В
                                  пространстве, окруженном этой оболочкой
                                  напряженность электрического поля равна
                                  нулю.       Таким       образом,        замкнутая
                                  проводящая оболочка является экраном,
                                  она экранирует внутреннее пространство от
             Рис. 8.              внешнего электрического поля.


                                       15

Страницы