Энерго- и масс-анализ используется в решении многих задач. В последнее время в качестве фиксирующих спектры устройств все чаще используются спектрографы. Целью данной работы является рассмотрение фокусирующих свойств магнитных полей особого класса, которые смогут использоваться для создания эффективного энергоанализатора, сконструированного на базе неоднородных магнитных полей и осуществляющего спектрографический режим работы. В ходе работы было рассмотрено движение пучков заряженных частиц в неоднородных магнитных полях, задаваемых как однородные по Л. Эйлеру функции. Были построены траектории движения частиц в таких полях в зависимости от оптимального режима запуска пучка частиц. Для всех конфигураций полей были найдены основные характеристики, определяющие их свойства, в том числе размер пятна каждого моноэнергетичного пучка, разрешение по энергии и дисперсия. Все рассмотренные конфигурации позволяют реализовать спектрографический режим, что демонстрируют многочисленные моделирования движения частиц (электронов) и траекторные потоки, представленные в данной работе.

Energy and mass analysis is used to solve different tasks. Nowadays spectrographs have been increasingly applied as spectrum recording devices. The aim of this work is to consider the focusing properties of magnetic fields of a special class that can be used to create an effective energy analyzer designed on inhomogeneous magnetic fields and performing a spectrographic mode of operation. It is investigated the motion of charged particle beams in inhomogeneous magnetic fields, defined as homogeneous in Euler’s sense functions. The trajectories of particle motion in such fields were counted and the optimal modes were defined. For all field configurations, the main characteristics that determine their properties were found, including the spot size of each monoenergetic beam, energy resolution and energy dispersion. All the considered configurations allow us to implement a spectrographic mode, which is demonstrated by numerous simulations of the movement of particles (electrons) and trajectory flows presented in this work.