Электрические частицы

Как можно управлять таким потоком зарядов? Это можно сделать тремя способами: увеличивая или уменьшая число движущихся частиц, изменяя скорость их движения и изменяя направление их движения. Изменять направление движения частиц можно в свою очередь двумя способами — можно изменять направление движения потока частиц в целом, но можно изменять направление движения отдельных частей потока неодинаково, можно воздействовать на поток так, чтобы он стал параллельным, сходящимся или расходящимся (фокусирование).

Эти виды управления электрическими зарядами часто называют «электронной оптикой» — электронной, потому что фактически всегда приходится оперировать потоками электронов, а оптикой, потому что это управление по идее мало чем отличается от обычной оптики, имеющей дело со световыми лучами. В особенности это подобие заметно во всем относящемся к фокусированию.

Одним из способов управления является изменение числа электронов, вылетающих из их источника, что легко получить, меняя температуру катода, излучающего электроны. Этот способ практически неудобен из-за своей инерционности. Поэтому изменение нагрева источника электронов для регулировки величины их потока не применяется. Наоборот, всегда применяются меры к тому, чтобы соблюдалось полное постоянство нагрева и, следовательно, неизменность величины получаемого потока электронов.

Другим способом является бомбардировка поверхности вещества электронами или фотонами и выбивание из нее вторичных электронов, число которых бывает больше, чем первичных. В отношении инерционности этот способ не вызывает возражений, но практически он используется довольно редко. Одна из наиболее часто встречающихся форм использования такого управления — так называемое электронное умножение. Поток электронов падает на пластину той или иной формы, имеющей положительный заряд. Число выбитых из нее электронов превышает число бомбардирующих. Выбитые электроны притягиваются расположенной далее пластиной имеющей больший положительный заряд, чем первая пластина.