☆電子光学特論（Electron Optics）[3206]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

半導体素子に代表されるように，いまや電子線を使わなければ見ることも，描画することもできないほど，ミクロな先端素子があふれている。電子線を自由に操る電子幾何光学は，こうした分野で非常に重要な先端技術の一つになっている。学部で学んだ電気磁気学をベースに，イオンも含めた荷電粒子の軌道解析手法と，それに基づいて巧みに開発された電子レンズとはどういうものかを学ぶ。

＜授業計画＞

第1週 電子幾何学の概要および歴史，イントロダクトリートーク
第2週 荷電粒子の加速と屈折：加速方式，速度と電圧（光速にどれほど近づけるのか)，光の屈折との類似性（スネルの法則）
第3週 静電型電子レンズの種類と構造；電位分布と粒子軌道
第4週 磁界型電子レンズの種類と構造；磁界型レンズ内の3次元軌道
第5週 偏向系を含めた多極子レンズの種類と用途
第6週 荷電粒子軌道の運動方程式：ニュートンの考え方以外に軌道を規定する考え方はあるか，光線軌道の理論は使えないか
第7週 最小作用の原理とは，変分法とは，アイコナールとは
第8週 電子レンズ内電位・磁位分布の数値計算法１：有限要素法，表面電荷法，レンズ設計ソフトの紹介
第9週 電子レンズ内電位・磁位分布の数値計算法２：具体的数値計算法の実例，高精細度ディスプレイ設計に応用される有限要素法
第10週 電子分光等のアナライザーにおける電子光学系の理論と電子光学機器
第11週 理想軌道とはいかなるものか；理想軌道の定義（無収差）と収差の定義
第12週 収差の種類（ザイデルの5収差，偏向収差，色収差）と現象
第13週 理想軌道を実現する電子レンズは作れるか；多極子レンズによる無収差レンズ理論と実際

＜成績評価方法及び水準＞

基礎テーマと発展的テーマに対するレポート課題を課す。特に、大学院生らしい深い考察内容かどうかを評価し、基準以上の場合に合格とする。

＜教科書＞

教材用として，文献プリント等配布

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