Фильтр Вина

Селектор скорости фильтра Вина

Вена фильтр также известный как селектор скоростей представляет собой устройство , состоящее из перпендикулярных электрических и магнитных полей , которые могут быть использованы в качестве фильтра скорости для заряженных частиц, например , в электронных микроскопах и спектрометров. ^{[1] [2]} Он используется в масс-спектрометрии ускорителей для отбора частиц в зависимости от их скорости. Устройство состоит из ортогональных электрических и магнитных полей, так что частицы с правильной скоростью не будут затронуты, в то время как другие частицы будут отклоняться. Он назван в честь Вильгельма Вена, который разработал его в 1898 году для изученияанодные лучи . ^{[3] [4]} Его можно настроить как анализатор энергии заряженных частиц, монохроматор или масс-спектрометр . ^{[1] [2]}

Теория [ править ]

Любая заряженная частица в электрическом поле будет ощущать силу, пропорциональную заряду и напряженности поля, так что , где F - сила, q - заряд, а E - напряженность электрического поля. Точно так же любая частица, движущаяся в магнитном поле, будет ощущать силу, пропорциональную скорости и заряду частицы. Сила, воспринимаемая любой частицей, тогда равна , где F - сила, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - сила магнитного поля и - перекрестное произведение . В случае переключателя скорости магнитное поле всегда находится под углом 90 градусов к скорости, а сила упрощается до направления, описанного перекрестным произведением.${\ displaystyle {\ vec {F}} = q {\ vec {E}}}$${\ displaystyle {\ vec {F}} = q {\ vec {v}} \ times {\ vec {B}}}$${\ displaystyle \ times}$${\ Displaystyle F = qvB}$

Это можно показать, установив две силы равной величине в противоположных направлениях . Это означает, что любая комбинация электрического ( ) и магнитного ( ) полей пропускает заряженные частицы только со скоростью .${\ displaystyle {\ frac {E} {B}} = v}$${\ displaystyle {\ vec {E}}}$${\ displaystyle {\ vec {B}}}$${\ displaystyle {\ vec {v}}}$

См. Также [ править ]

• Селектор скорости нейтронов

Ссылки [ править ]