电子束轰击炉电子枪电子束光学系统结构分析

对电子束轰击炉电子枪电子束光学系统的结构进行了分析,利用Solidworks对功率为60kW、加速电压为20kV的轰击炉电子枪光学系统部分关键结构进行了建模,并对相关参数进行了计算.     

全动型变焦距物镜的近轴分析

本文借助于高斯括号较深入地讨论了全动型变焦距物镜的一般近轴特性，分别给出了２组元、３组元和ｎ组元全动型变焦距物镜的一般近轴分析结果。     

物镜的中心偏差

在物镜结构中,通例是不考虑任何校正的活动量,所以高质量的象质用绝对精确地加工光学件和机械件,以及仔细的装配来保证。象质不好的基本原因:透镜工作面的变形和偏心。偏心对象质的影响和物镜的类型有关,通常是随着增大相对孔径和视场角而增长着。关于偏心公差仅管物镜的光学件和机械件都是严格地按照图纸的公差来加工的,但是由偏心所引起的象质下降仍是常见的。为了表明原因,首先必须给出中心偏的定义并测出其数值。     

折反射式物镜系统中心误差的计算与分析

以折反射式物镜系统典型产品的结构为例,以像质评价为基准,针对透镜中心误差对像质的贡献量作必要的精度计算和分析,从而对系统中心误差给定的合理性和可行性作了初步的探讨。     

双分离物镜中心偏

对于一个球面光学系统来说,组成光学系统的各个透镜的球面中心被假定在一条直线上,这条直线就是系统的光轴,这样的系统称为共轴球面光学系统。光学系统的设计理论就建立在这样有公共的光轴的基础上。各个透镜的球面中心若不落在这条公共的光轴上,即共轴性被破坏,总是引起光学系统成像质量的恶化。为了保证共轴性的实现,对于组成光学系统的各个透镜应规定中心偏的要求,同样,对整个系统的装配,也应规定中心偏的要求。例如,有一双分离物镜,由一正透镜和一负透镜组成,并有一光栏(入瞳)。这时系统的光轴通过光栏中心 P 和两个透镜的四个球心 O_1、O_2、O_3、O_4,这就是系统的光轴(以     

大光圈微型高清照相物镜的设计和性能分析

基于Д. C. Boпocob公式得到照相物镜的基本特征参数,通过PW法计算物镜系统的初始结构参数,设计了一款大光圈微型高清照相物镜,并在非序列仿真环境(Non Sequential Component,NSC)下对系统结构合理性进行了分析.照相物镜的光圈值F数为2.2,视场角2 w=65°,系统总长6.13 mm,有效焦距为4.5 mm.系统由4片塑料非球面透镜和1片红外滤光片组成,其中第1、3、4片透镜为正透镜,第2片透镜为负透镜,光阑面位于第1片透镜之前.优化后,各视场的均方根(RMS)半径都小于艾里斑半径,在半奈奎斯特频率处各视场的MTF值均大于0.54,畸变小于2%.系统搭配Aptina的AR8033型CMOS,可实现800万像素光学品质的微型照相物镜系统.     

电子束背散射与前散射的分析

利用电子柬曝光机完成有关邻近效应的实验．曝光过程中加速电压为5～30 kV，衬底基片为铬和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)．在处理模拟电子穿越衬底PMMA的边界时，采用了几率确定法，用以判断电子是否在界面处发生一次弹性散射．得到了散射电子在电子柬胶层中背散射与前散射的能量沉积分布图．实际应用表明，该方法像差小而可以不用动态校正．     

电子束背散射与前散射的分析

利用电子束曝光机完成有关邻近效应的实验 .曝光过程中加速电压为 5～ 30kV ,衬底基片为铬和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯 ) .在处理模拟电子穿越衬底PMMA的边界时 ,采用了几率确定法 ,用以判断电子是否在界面处发生一次弹性散射 .得到了散射电子在电子束胶层中背散射与前散射的能量沉积分布图 .实际应用表明 ,该方法像差小而可以不用动态校正 .     

中波红外摄远物镜设计

红外摄远光学系统具有系统长度小于焦距的特点,这样在同一焦距下摄远型光学系系统的体积、重量、成本要比非摄远型大大降低。针对Selex公司的MW/LW CCD红外探测器,利用ZEMAX光学设计软件设计了一款工作波段为3~5μm的红外摄远物镜,此系统焦距300mm,摄远比达到0.8,F数为3。在截止频率为17lp/mm时,各视场调制传递函数达到0.7以上,基本接近衍射受限。各视场点列图均方根半径均远小于艾里斑半径,系统具有良好的成像质量。系统结构紧凑,性价比高,满足了光学系统的设计要求。     

水下专用成像物镜的设计

随着水下摄影的广泛运用,对大视场大相对孔径的成像物镜的需求也显得极其迫切,而目前国内外报道的水下成像物镜还不具备此特点。因此本文分析了大视场大相对孔径水下专用水下成像物镜的设计特点,运用ZEMAX软件进行模拟优化,得到了相对孔径为1/1.6,水下全视场72°,焦距8.96mm,光谱响应范围436～656nm,采用平行水密壳窗的水下专用摄影物镜。全视场MTF在空间频率46 lp/mm时高于0.3,在半径为10.8μm的圆内,能量集中度为80%,全视场畸变小于2%。能够满足深水微光摄影物镜对大视场、大相对孔径的需求。     

螺旋线电子束轴线上自生场的分析

本文给出作螺旋线运动的电子束在其轴线上的自生电场与磁场的解析表达式。分析了电子束有限截面以及各电子的螺旋轨道不共轴对这二个自生场的影响。本文的结果有助于弄清螺旋电子束与其他电子束相互作用时的平衡态情况。     

双激光生物芯片分析仪扫描物镜设计

描述了一种用于生物芯片分析仪的像方远心f-theta扫描物镜.通过对物镜像差参数要求的分析，
选择初始结构，利用ZEMAX进行了光学系统的优化， 给出了数值孔径0.17，焦距40 mm，总长140 mm的f-
theta物镜设计结果的光路图和芯片荧光测试实验结果.f-theta物镜用于生物芯片分析的扫描系统在100
lp/mm的调制传递函数（MTF）在0.35以上，f-theta畸变量控制在0.13%以内，在整个视场内具有高荧光激
发和收集效率，分辨率可以达到10 μm，一块芯片的测试时间可以在200 s以下.     

高信息投影光刻物镜系列设计

本文介绍了一个系列光刻物镜,即标准倍率为-1倍、-1/4倍、-1/5倍和-1/10倍设计中的问题和解决途径,最后给出设计结果的调制传递函数MTF曲线.     

大相对孔径折射式望远物镜的设计

当望远物镜的相对孔径D/f'= 1/2.4,根据光学特性的要求,物镜的视场角不大,显然使用双胶合物镜已不能满足要求.针对不同结构型式的望远物镜所适用的相对孔径值,作者选用双胶合加单透镜结构,并采用Zemax软件进行设计、优化,基本达到了设计要求.     

等倍率大视场光刻物镜设计

本文探讨了对称远心光学系统作为等倍光刻物镜结构形式的理论依据。讨论了该物镜在满足衍射极限象质要求情况下如何控制高级象差的问题。最后给出一个相对孔径 D/f=1/2、线视场φ80mm、空间频率ν=200线/毫米时,MTF 为40%的设计结果。     

变焦电子腹腔镜物镜光学系统的设计

医用内窥镜在现代医学中的应用越来越广泛,为了使医生在临床检查的时候能够更好的观察病灶图像,设计一种可以实现变焦的电子腹腔镜物镜的光学系统,可以对病灶图像进行原位放大观察。以高斯变焦公式为基础,利用ZEMAX软件模拟设计了一个变焦物镜的光学系统,当视场范围在24°~64°,焦距在5mm~15mm三倍变焦,成像大小保持在6mm左右。传递函数设定在40线对时,其传递函数(MTF)要满足≥0.6,点列图弥散斑直径≤0.05mm。设计具有大视场,镜片数少,结构简单等特点,可以对病灶图像进行放大,具有较高的实际应用价值。     

双波段红外摄远物镜设计

红外双波段成像系统以其全天候环境适应和抗干扰能力,以及双波段信息量互补等特性,在科技以及军事领域获得了广泛应用。本文分析了红外光学系统的结构形式和红外材料的特性,应用ZEMAX光学软件设计了一个焦距为200mm,F数为3,2w=7．04。的双波段红外摄远物镜。利用像差平衡理论,在设计过程中通过非球面的使用解决了红外双波段摄远物镜的像差校正问题,极大地改善了成像质量。在截止频率为171p／mm时,长波红外各视场的MTF值均大于0．3,中波红外各视场的MTF值均大于0．5。系统结构紧凑、性价比高,满足了设计要求。