2.1 Магнитни фокусиращи лещи
Фигура 2b) подчертава само една електрическа силова линия и показва траекторията на електрон, отклоняващ се от оста под малък ъгъл и срещащ силовата линия в точка A. В тази точка векторът на напрегнатост на електрическото поле E може да бъде разложен на хоризонтални Eg и вертикални E компоненти. Съгласно връзката Er ще ускори електрона към екрана, а Ev ще го притисне към оста, т.е. фокусира.
0
Когато електронът отново срещне тази силова линия в точка B, Er ще продължи да има ускоряващ ефект върху него, а Eb ще допринесе за разфокусиране. Но вертикалният компонент в точка В е по-малък, отколкото в точка А, тъй като електронът излита от нехомогенното електронно електрическо поле, притиснат към оста. Освен това в зоната на точка B тя има по-голяма скорост, отколкото в зоната на точка A, така че отклоняващата сила действа върху електрона за по-кратък период от време.
Следователно, фокусиращият ефект на нехомогенното електрическо поле е преобладаващ. По същия начин, оптична система, състояща се от събирателна и разсейваща леща, действа върху светлинния лъч, при условие че оптичната сила на събирателната леща е по-голяма от разсейващата леща (фиг. 2c)).
2.1 Магнитни фокусиращи лещи
Задачата за преобразуване на електронния поток в тънък електронен лъч, който има минимално напречно сечение и висока плътност на тока в равнината на екрана, се решава с помощта на електростатични и магнитни лещи, образувани от специални електроди, които съставляват фокусиращата система на електронно-лъчевата тръба.
След това ще бъдат разгледани магнитните лещи.
2.2 Видове магнитни лещи. Форма на полето в магнитни лещи
Дългата магнитна леща е просто еднообразно магнитно поле,успоредно на която е насочена оста на фокусирания разнопосочен електронен сноп. Дългата леща дава директно изображение на обекта, повтарящо се многократно на равни разстояния, като обектът и неговият образ лежат вътре в полето. Дългата магнитна леща малко прилича на оптичните и електростатичните електронни лещи: тя не пречупва лъчите, успоредни на полето, и следователно няма фокуси или главни точки и не може нито да увеличи, нито да намали изображението.
Широко използвани са магнитни лещи, образувани от нехомогенно аксиално симетрично поле. На фиг. 3 показва меридианните сечения на някои магнитни лещи от този клас и формата на силовите линии в равнината на меридиана.
Най-простата, но много слаба магнитна леща е пръстенният ток. Силата на полето по оста на пръстенния ток с радиус R, както може да се види много от закона на Био-Сава, се изразява с формулата
където е напрегнатостта на полето в центъра на пръстенния ток, т.е. там, където има максимална стойност, а Z е разстоянието от равнината на тока. Полето по оста на къса намотка без желязо, ако нейният вътрешен радиус е много по-голям от дебелината на обвивката, може да се изчисли приблизително по същата формула, като се приеме в нея , където е броят на навивките на намотката, а R е нейният среден радиус. За да се увеличи оптичната сила на лещата, е необходимо да се увеличи и компресира полето в аксиална посока. Това се постига с помощта на феромагнитна обвивка - магнитен екран (фиг. 3, b и c), често оборудван с пръстеновидни полюсни накрайници (фиг. 3, d).