1 单聚焦质谱仪
单聚焦质谱仪
仅用一个扇形磁场进行质量分析的质谱仪称为单聚焦质谱仪,单聚焦质量分析器实际上是处于扇形磁场中的真空扇形容器,因此,也称为磁扇形分析器。
1 .丹普斯特质谱仪
如下图,原理是利用电场加速,磁场偏转,测加速电压和和偏转角和磁场半径求解。
例1 质谱仪是一种测带电粒子质量和分析同位素的重要工具,现有一质谱仪,粒子源产生出质量为m电量为的速度可忽略不计的正离子,出来的离子经电场加速,从点沿直径方向进入磁感应强度为B半径为R的匀强磁场区域,调节加速电压U使离子出磁场后能打在过点并与垂直的记录底片上某点上,测出点与磁场中心点的连线物夹角为,求证:粒子的比荷 。
证明:离子从粒子源出来后在加速电场中运动由得,离子以此速度垂直进入磁场
即
2 .班布瑞基质谱仪
在丹普斯特质谱仪上加一个速度选择器,利用两条准直缝,使带电粒子平行进入速度选择器,只有满足即的粒子才能通过速度选择器,由知,求质量。
例2 加速电场的电压为U,速度选择器中的电场为E,磁场为 B1,偏转磁场为 B2,一电荷量为 q的粒子在加速电场中加速后进入速度选择器,刚好能从速度选择器进入偏转磁场做圆周运动,测得直径为d,求粒子的质量。不考虑粒子的初速度。
解:粒子在电场中加速,由动能定理有,粒子通过速度选择器有,进入偏转磁场后,洛仑兹力提供向心力有,而联立。