Un filtro de Viena, también conocido como selector de velocidad, es un dispositivo que consta de campos eléctricos y magnéticos perpendiculares que se pueden utilizar como filtro de velocidad para partículas cargadas, por ejemplo, en microscopios electrónicos y espectrómetros. [1] [2] Se utiliza en espectrometría de masas de aceleradores para seleccionar partículas en función de su velocidad. El dispositivo está compuesto por campos eléctricos y magnéticos ortogonales , de modo que las partículas con la velocidad correcta no se verán afectadas mientras que otras partículas se desviarán. Lleva el nombre de Wilhelm Wien, quien lo desarrolló en 1898 para el estudio derayos de ánodo . [3] [4] Puede configurarse como analizador de energía de partículas cargadas, monocromador o espectrómetro de masas . [1] [2]
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Teoría
Cualquier partícula cargada en un campo eléctrico sentirá una fuerza proporcional a la carga y la fuerza del campo tal que , donde F es la fuerza, q es la carga y E es la intensidad del campo eléctrico. De manera similar, cualquier partícula que se mueva en un campo magnético sentirá una fuerza proporcional a la velocidad y la carga de la partícula. La fuerza que siente cualquier partícula es entonces igual a, donde F es la fuerza, q es la carga de la partícula, v es la velocidad de la partícula, B es la fuerza del campo magnético yes el producto cruzado . En el caso de un selector de velocidad, el campo magnético siempre está a 90 grados con respecto a la velocidad y la fuerza se simplifica a en la dirección descrita por el producto cruzado.
Estableciendo las dos fuerzas a igual magnitud en direcciones opuestas, se puede demostrar que . Lo que significa que cualquier combinación de eléctrico () y magnético () Los campos permitirán partículas cargadas con solo velocidad mediante.
Ver también
Referencias
- ↑ a b H. H. Rose (2008). "Óptica de microscopios electrónicos de alto rendimiento" . Ciencia y Tecnología de Materiales Avanzados . 9 (1): 014107. Código bibliográfico : 2008STAdM ... 9a4107R . doi : 10.1088 / 0031-8949 / 9/1/014107 . PMC 5099802 . PMID 27877933 .
- ^ a b Galejs, A. (1978). "Propiedades de enfoque y dispersión de un analizador de energía de campo cruzado estigmático" (PDF) . Revista de ciencia y tecnología del vacío . 15 (3): 865–867. Código bibliográfico : 1978JVST ... 15..865G . doi : 10.1116 / 1.569615 .
- ^ Viena, W. (1898). "Untersuchungen über die electrische Entladung in verdünnten Gasen" (PDF) . Annalen der Physik . 301 (6): 440–452. Código Bibliográfico : 1898AnP ... 301..440W . doi : 10.1002 / yp.18983010618 .
- ^ Viena, Karl (1999). "100 años de rayos de iones: rayos del canal de Willy Wien" (PDF) . Revista Brasileña de Física . 29 (3): 401–414. Código Bibliográfico : 1999BrJPh..29..401W . doi : 10.1590 / S0103-97331999000300002 .