Geometrical Charged-Particle Optics
Rose, H.
In diesem Buch behandelt Harald Rose die theoretischen Aspekte der modernen geometrischen Elektronenoptik. Das gut 400 Seiten starke Buch wendet sich an fortgeschrittene Studierende mit guten mathematischen Kenntnissen und an Entwickler elektronenoptischer Elemente und Systeme. Für letztere ist der Besitz dieses Werkes ein Muss, da die Grundlagen und Ausführungen der Korrektoren, Monochromatoren und abbildenden Energiefilter von Rose und seinen Schülern zusammengefasst behandelt werden. Der Autor macht klar, wie man durch den Einsatz geeigneter Multipol-Elemente und mit (mehrfach) symmetrischem Aufbau Bildfehler bei Systemen mit gerader optischer Achse und bei gekrümmter Achse korrigiert.
Der Inhalt des Buches wurde vom Autor gemäß seiner Devise „analytical methods for calculating the properties of charged-particle systems“ zusammengestellt. Die einzelnen Kapitel sind von verschiedener Schwierigkeit und fachlicher Tiefe. Beginnend wie ein Lehrbuch wandelt sich der Charakter zu einem Nachschlagewerk: In den Kapiteln 1 bis 8 präsentiert Rose zunächst seine schöne Darmstädter Vorlesung (mit einigen Erweiterungen) und stellt dann in den Kapiteln 9 bis 14 seine Pionierarbeiten zur geometrischen Elektronenoptik zusammen, welche die theoretische Grundlage der Korrektoren von CEOS (Heidelberg) und der Energiefilter von Carl Zeiss (Oberkochen) bilden.
Besonders erwähnt sei das Kapitel 3 über die Reihenentwicklung von Potential und Feld nach ebenen Multipolen, die gemeinsam mit den Bildfehlerintegralen der Schlüssel ist, um korrigierte Systeme zu finden. Diese kann man im Anschluss mit numerischen Berechnungen (nicht Thema des Buches) verifizieren und optimieren. Der Leser muss hart arbeiten, um dieses auf hohem Niveau (gemischtes Eikonal, Störungseikonal, kanonische Darstellung, kovarianter Hamilton-Formalismus usw.) geschriebene Werk Roses zu lesen und zu verstehen. Aber es lohnt sich sehr, auch wenn der interessierte Elektronenoptiker im Hinblick auf praktische Hinweise zu Dimensionierung und Bau von Elektronenlinsen, Strahlablenkern, Multipol-Elementen usw. weiterhin das dreibändige Werk von Hawkes und Kasper und die dort angegebene Literatur konsultieren muss.
Der Autor entschuldigt sich im Vorwort zu Recht für sein spärliches Literaturverzeichnis. Im Text findet man auch nicht kor-rekte Verweise auf die Literaturliste und in dieser drei Doppelnennungen. In einer 2. Auflage könnte man außerdem viele Abbildungen, die hauptsächlich auf Arbeiten des Autors zurückgehen, in der Bildunterschrift mit der Referenz des Ursprungs versehen. Dadurch ließe sich dem interessierten Leser der Weg zur Primärliteratur erleichtern und der gute Gesamteindruck des gelungenen Werkes, das zweifellos eine sehr empfehlenswerte Anschaffung darstellt, noch verbessern.
Prof. Dr. Erich Plies, Institut für Angewandte Physik, Universität Tübingen
H. Rose: Geometrical Charged-Particle Optics. Springer, Heidelberg 2009, XVI + 414 S., geb., ISBN 9783540859154
