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目 录 1

绪论 1

第一章电子光学离子光学系统中场分布的计算 6

§1.1有限差分法 6

1.1.1 电磁场基本方程和边值问题 6

1.1.2有限差分原理 8

1.1.3差分方程的求解方法 31

1.1.4*差分方程收敛性分析 34

1.1.5实际计算中的一些问题 42

1.1.6等径双圆筒浸没透镜电场分布的分析示例 49

§1.2有限元素法 52

1.2.1变分原理 53

1.2.2 剖分原理 61

1.2.3电磁场的有限元素法 66

1.2.4有限元素法中线性方程组的解法 86

§5.4用样条函数进行数值微分 2 97

1.2.5高阶有限元 98

1.2.6等参有限元 103

§ 1.3电荷密度法 112

1.3.1 电场的积分形式 112

1.3.2积分方程的离散化 117

1.3.3轴对称系统的电荷密度法 119

*此节可以不讲授，只作参考。 123

1.3.4平面对称系统的电荷密度法 123

1.3.5系数矩阵中积分的解法 124

1.3.6模拟电荷密度法简介 133

§1.4积分方程法和磁荷密度法 136

1.4.1 等效磁荷 137

1.4.2磁化强度积分方程 139

1.4.3磁标位积分方程 142

1.4.4边界积分法 144

1.4.5磁荷密度法 154

§1.5混合方法 157

1.5.1 有限差分和积分方程的混合使用 158

1.5.2有限元素法与积分方程法混合使用 161

第二章多极系统和偏转系统中场分布的计算 174

§2.1 圆柱坐标系中的场分布 174

§2.2电多极场场分布的计算 177

2.2.1有限差分法 177

2.2.2有限元素法 180

2.2.3电荷密度法 182

§2.3磁偏转场的计算 188

2.3.1 有限元素法 189

2.3.2磁荷密度法 193

第三章电子在电磁场中运动轨迹的计算 202

§3.1劳仑兹方程的数值解法 203

3.1.1 台劳级数方法 203

3.1.2龙格－库塔方法 206

3.1.3哈明方法 211

3.1.4任意点电场的求法 215

§3.2 傍轴轨迹方程的数值解法 220

第四章电子枪区中电子轨迹的计算 226

§4.1 考虑空间电荷和横向热初速影响的电子束计算 228

4.1.1 曲轴傍轴运动方程 229

4.1.2 曲轴细电子束及电流密度分布 236

4.1.3旋转坐标系中的曲轴细电子束和空间电荷密度分布 242

4.1.4电子枪区电子轨迹的计算 246

§4.2考虑纵向热初速的计算 255

4.2.1 考虑纵向热初速的二极管理论 255

4.2.2计算中的一些问题和方法 261

4.2.3计算的步骤 265

§4.3点状阴极电子枪的计算 267

§4.4 电子束中空间电荷效应的蒙特卡罗模拟方法 271

4.4.1 Boersch效应的物理模型 272

4.4.2蒙特卡罗方法 276

4.4.3离散空间电荷效应的蒙特卡罗模拟 278

第五章电子光学参量和象差系数的计算 284

§5.1 电子光学参量的计算 285

§5.2象差系数的计算 287

§5.3用实际轨迹计算电子光学参量及象差系数 294

§5.5偏转系统象差系数的计算 300

§5.6偏转磁场场参数的计算 306

第六章最优化设计简介 320

§6.1动态规划方法 324

§6.2阻尼最小二乘法 333

§6.3单纯形方法和复形方法 340

参考文献 350