两电极静电同心球系统：成像电子光学与空间时间像差分析

"该文研究了两电极静电同心球系统的成像电子光学特性，重点关注空间和时间像差。通过解决电子的运动方程和轨迹方程，文章提供了成像位置电子飞行时间的精确和近似计算方法，并探讨了系统的空间-时间特性。文中统一定义了空间像差和时间像差，将横向像差分为近轴和几何两部分，时间像差也类似。此外，还推导了所有相关的像差表达式。该研究对于理解静态和动态成像电子光学系统的性能至关重要，特别是对于提高像管和高速摄影变像管的时间分辨率有指导意义。" 文章首先介绍了成像电子光学系统中的关键问题，即光电子发射后的空间成像离散和渡越时间弥散，这两个因素直接影响系统的极限分辨率和时间分辨率。在静态模式下，系统的空间成像离散由二级近轴横向像差主导，这通常与Recknagel-Artimovich公式相关。而在高速摄影变像管的条纹模式下，时间分辨率受到一级近轴时间像差的影响，这与Savoisky-Fanchenko公式相联系。 文章的主体部分深入探讨了两电极静电同心球系统的具体成像过程。作者利用实际轨迹方程和电子运动方程，推导出电子在该系统中的空间和时间轨迹，从而得到成像位置的电子飞行时间表达式。通过这些解析解，分析了系统的空间-时间特性，为理解和优化系统性能提供了理论基础。 此外，文章提出了一个统一的像差定义框架，将横向像差分为近轴和几何两部分，时间像差也相应地分为近轴时间和几何时间像差。这一划分有助于更全面地理解和修正系统中的像差问题。通过对这些像差表达式的导出，研究者可以更有效地设计和校正光学系统，以提高成像质量和时间分辨率。 总结来说，这篇文章详细研究了两电极静电同心球系统的成像电子光学特性，特别是在空间和时间像差方面的理论分析。这对于提升电子光学系统，尤其是高速成像设备的性能具有重要意义，为实际应用提供了理论支持。同时，提出的像差定义和表达式也为后续的实验研究和系统优化提供了工具。