Введение
В оптике, пучок или карандаш лучей – это геометрическая конструкция, используемая для описания пучка или части пучка электромагнитного излучения или заряженных частиц, как правило, в форме узкого пучка (конического или цилиндрического). Антенны, которые сильно фокусируют излучение в азимуте и по углу места, часто описываются как антенны с "карандашным" лучом. Например, антенна с фазированной решеткой может излучать луч, который чрезвычайно узкий. Такие антенны используются в радиолокационных системах слежения, и этот процесс известен как формирование луча. В оптике фокусирующее действие линзы часто описывается с помощью карандашей лучей. Помимо конических и цилиндрических карандашей, оптика также рассматривает астигматические карандаши. В электронной оптике сканирующие электронные микроскопы используют узкие карандашные пучки для достижения большой глубины резкости. Ионизирующее излучение, используемое в лучевой терапии, будь то фотоны или заряженные частицы, такие как протонная и электронная терапия, иногда доставляется с помощью сканирования карандашным лучом. В рентгеновской визуализации обратного рассеяния узкий пучок рентгеновского излучения используется для сканирования объекта с целью создания изображения интенсивности рассеянного излучения Комптона.
In optics, a pencil or pencil of rays is a geometric construct used to describe a beam or portion of a beam of electromagnetic radiation or charged particles, typically in the form of a narrow beam (conical or cylindrical). Antennas which strongly bundle in azimuth and elevation are often described as "pencil beam" antennas. For example, a phased array antenna can send out a beam that is extremely thin. Such antennas are used for tracking radar, and the process is known as beamforming. In optics, the focusing action of a lens is often described in terms of pencils of rays. In addition to conical and cylindrical pencils, optics deals with astigmatic pencils as well. In electron optics, scanning electron microscopes use narrow pencil beams to achieve a deep depth of field. Ionizing radiation used in radiation therapy, whether photons or charged particles, such as proton therapy and electron therapy machines, is sometimes delivered through the use of pencil beam scanning. In backscatter X ray imaging a pencil beam of x ray radiation is used to scan over an object to create an intensity image of the Compton scattered radiation.
История
В работе 1675 года карандаш описывается как «двойной конус лучей, соединенных в основании». В своей книге «Система оптики», опубликованной в 1829 году, Генри Коддингтон определяет карандаш как «пучок лучей, исходящих из одной точки», форма которого «обычно представляется в виде прямого конуса» и который «становится цилиндрическим, когда источник находится на очень большом расстоянии».