Lorentz-erő fizika
A mozgás töltött részecskék a vákuumkamrában a ciklotron
A pólusok között az elektromágnes van elhelyezve egy erős vákuum kamrában, amelyben a két elektróda formájában üreges félig hengerek fém (dees) találhatók. A Dees váltakozó feszültség, amelynek frekvenciája megegyezik a ciklotron frekvencia. A töltött részecskéket injektálunk a központtól a vákuumkamra. A részecskék gyorsítása az elektromos mező által a különbség a Dees. Belül Dees részecskék mozognak a Lorentz-erő mentén a félkör, amelynek sugara növekszik a növekvő részecske energiával. Minden egyes alkalommal, amikor a részecske átmegy a különbség a Dees, ez gyorsítja az elektromos mező. Így a ciklotron, mint minden más gyorsítók, a töltött részecske felgyorsul az elektromos mező által, és tartják az utat a mágneses mező. Ciklotronok hogy felgyorsítsa protonok energiáját mintegy 20 MeV.
Homogén mágneses tereket használják számos eszközök, és különösen, a tömegspektrométer - eszköz, amely mérésére használható a tömeg a töltött részecskék - ionok vagy atomok különböző magok. Tömegspektrométerek elválasztására használt izotópok, azaz a atommagok azonos töltésű, de különböző tömegű (például 20 és 22 NE NE). A legegyszerűbb tömegspektrométer ábrán látható. 1.18.4. Ionok kibocsátott a forrástól S. tesztelt keresztül néhány apró nyílást képező keskeny sugár. Aztán csökken a sebesség választó. ahol részecskék mozognak homogén keresztezett elektromos és mágneses mezők. Az elektromos mező keletkezik a két lemez között egy sík kondenzátor, a mágneses mező - a különbség a pólusok egy elektromágnes. A kezdeti sebességét a töltött részecskék merőlegesen a vektorok és
At mozgó részecske keresztbe elektromos és mágneses mezők járnak elektromos erő és a mágneses Lorentz-erő. Tárgy E = υB pontosan ezek a komponensek egymást kiegyenlítik. Ha ez a feltétel teljesül, a részecske mozog egyenletesen egy egyenes vonal, és repül a hűtőt, áthalad a lyuk a képernyőn. Adott értékeknél a villamos és mágneses tér választó kiosztani mozgó részecskék egy sebességgel υ = E / B.
Továbbá, a részecske ugyanazzal a sebességgel értéke beleesik a tömegspektrométerbe kamra, amelyben egy homogén mágneses mező keletkezik. A részecskék mozognak a kamra merőleges síkban a mágneses mező, a Lorentz-erő. A részecske trajektóriák körök sugarai R = m υ / qb”. Mérése sugarak trajektóriájának számára ismert értékek υ és B „lehet meghatározni a arány q / m. Abban az esetben, az izotópok (q1 = Q2) tömegspektrométer lehetővé teszi, hogy külön a részecskék különböző tömegekkel.
Modern tömegspektrométerek mérését teszik lehetővé a tömeg a töltött részecskék pontossággal jobb, mint 10 -4.
