Über die Abbildungseigenschaften magnetischer Sektorfelder bei Berücksichtigung des Streufeldes

Nach einer experimentellen Untersuchung über den Streufeldverlauf am Rande der Polschuhe verschiedener Magnete, bei der auch der Einfluß von Eisenblenden zur Abschirmung der Streufelder eingehend untersucht wird, werden die Abbildungseigenschaften magnetischer Sektorfelder mit Berücksichtigung des Streufeldes für Ionenstrahlen in der Mittelebene des Feldes rechnerisch behandelt. Im Anschluß an eine frühere Arbeit1, bei der die Linsengleichung und die Lateralvergrößerung unter Berücksichtigung der Streufelder untersucht wurde, werden Ausdrücke für die Dispersion und den Öffnungsfehler magnetischer Sektorfelder für geradlinige und gekrümmte Feldbegrenzungen angegeben. Um den Einfluß der Streufelder zahlenmäßig zu demonstrieren, werden mit den erhaltenen Formeln einige Beispiele durchgerechnet, wobei, entsprechend den Resultaten der Streufeldmessungen, die Grenze zwischen dem homogenen Feldteil und dem Streufeld um die Strecke |Zs| =1,5 k innerhalb des Polschuhrandes und parallel zu ihm angenommen wird, während für die durchgemessenen Magnete die Begrenzung des homogenen Ersatzfeldes, das zur gleichen Abbildung wie das wirkliche Feld führt, etwa um die Strecke ZE= 2,1 k außerhalb des Polschuhrandes verläuft (2 k= Polschuhabstand). Die Unterschiede, die sich bei der Berechnung der Dispersion und des Öffnungsfehlers aus den allgemeinen Formeln mit Berücksichtigung des Streufeldes und aus den Formeln für das homogene Ersatzfeld für Strahlen in der Symmetrieebene ergeben, hängen stark von der Dimensionierung des Magneten ab. So beträgt z. B. die Abweichung der exakt berechneten Größen von den mit Hilfe eines homogenen Ersatzfeldes berechneten bei Magneten, wie sie bei doppelfokussierenden Apparaten verwendet werden, nur wenige Prozent, während sie bei den in Massenspektrometern oder Massentrennern üblichen Magneten viel größer werden können.