Из уравнения (4.4) следует, что шаг спиральной траектории, проходимой электроном в магнитном поле, для малых углов не зависит от (рис. 4.2). Поэтому на расстоянии вдоль магнитной силовой линии, параллельной лучу, электроны возвращаются в исходное положение (относительно оси), тем самым исключается рассеяние пучка и уменьшение его первоначального диаметра. Пропуская соответствующий ток через катушку, можно фокусировать луч до тех пор, пока значение Р не удовлетворит требованию оптимального размера пятна. Проинтегрировав уравнения, характеризующие фокусное расстояние короткофокусной магнитной линзы и угол поворота изображения этой же линзы, получим следующие выражения:
, (4.5)
где f – фокусное расстояние; d – диаметр витка обмотки; V = – Ex (потенциал, действующий на электрон); NI – ток в ампер-витках.
Угол вылета электронов относительно вертикальной оси:
.
Числовые значения в формулах находятся после подстановки значений е и m. Уравнение (4.5) полностью справедливо для короткофокусной катушки, в которой средний диаметр витков равен d, количество витков N и ток I. Если представить его в виде номограммы, то ею можно пользоваться для грубого определения параметров катушки, защищенной кожухом из мягкого железа, при небольшой величине NI и расстоянии между полюсами, равном d.