Частота циклотронная

Спектрометр ИЦР, выпускаемый в настоящее время промышленностью, представляет собой по существу масс-спектрометр, в котором используется метод регистрации сигнала спектрометров магнитного резонанса. Как и в масс-спектроскопии, в этом методе генерируется положительный ион с массой т и зарядом е. В однородном магнитном поле Н этот ион ускоряется и движется по круговой орбите, плоскость которой перпендикулярна направлению магнитного поля. Движение иона по этой орбите описывается циклотронной частотой выражаемой как [c.329]

В этих опытах полупроводник помещается в статическое магнитное поле, под прямым углом к которому накладывается микроволновое электрическое поле. Электроны, приобретающие энергию от микроволнового поля, перемещаются по спиральной орбите вокруг оси магнитного поля. При этом происходит резонансное поглощение энергии микроволнового поля с частотой циклотрона/с, которая определяется уравнением [c.389]

Для спектрометра ион-циклотронного резонанса не требуется низкое давление, поскольку частота циклотронного резонанса иона не зависит от его скорости, случайные столкновения с молекулами газа не влияют на определяемую частоту. Поэтому ион-циклотрон-ный резонанс может быть использован для изучения реакций ионов и нейтральных частиц. [c.35]

Поверхность Ферми строится на основании экспериментальных исследований поведения металлов в электромагнитных полях при низких температурах. Сведения о поверхности Ферми могут быть получены с помощью измерений периодических колебаний магнитной восприимчивости тонкой полоски металла в магнитном поле. Поверхность Ферми может быть изучена методом циклотронного резонанса, т. е. резонансного уменьшения поглощения электромагнитной энергии заданной частоты металлом при определенной напряженности магнитного поля. Описание принципиальных основ таких исследований имеется в кн. У. Харрисона [2]. [c.167]

В усовершенствованном методе (с приставкой Фурье) проводится быстрое сканирование в пределах всего интересующего диапазона частот (20 кГц до 10 МГц при В = 1-2 Тл) за 1 мс. Это заставляет все ионы в заданном диапазоне массовых чисел циркулировать в фазе, т.е. поглощать энергию, когда их циклотронная частота совпадает с радиочастотой. Как результат такого поглощения энергии при резонансах на верхней и нижней пластинах ячейки индуцируется импульсный ток, который можно регистрировать, предварительно усилив его электронным усилителем. Величины сигналов обусловлены количеством ионов данной конкретной массы, находящихся в ячейке, циклотронная частота которых совпадает с радиочастотным электрическим полем. Полученные в результате сигналы в измеряемом промежутке представляют собой совокупность импульсов от ионов всех анализируемых масс и, следовательно, содержат всю информацию об образце, которую дает МС рассматриваемого типа. С помощью специального преобразования можно перейти от полученной временной зависимости величин импульсов за определенный отрезок времени к зависимости их ох частоты, которая непосредственно связана с массами ионов. В результате такого преобразования получается традиционный масс-спектр анализируемых ионов. Сама процедура перехода к масс-спектрам называется преобразованием Фурье. В МС-ПФ достигнуто рекордное для масс-спектрометрии разрешение 250000-280000 и более [22], Как следз ет из соотношения (7.13), в МС-ПФ не надо калиброваться по массам с помощью стандартов, т.к. этот метод дает точное значение масс анализируемых ионов. [c.858]

Наиболее практически применимым аппаратом для получения мощных потоков быстро движущихся заряженных частиц является циклотрон. Основная его рабочая часть состоит из располагаемых в вакуумной камере на небольшом расстоянии друг от друга полых внутри металлических полудисков (Д рис. XVI-16). Оба они присоединены к генератору переменного тока высокой частоты и находятся под действием направленного нормально к их плоскости сильного магнитного поля. [c.514]

Поступающий из центральной части аппарата К в пространство между обоими полудисками ( дуантами ) циклотрона пучок заряженных частиц под действием магнитного поля приходит в круговое движение. Частота переменного электрического поля подбирается при этом таким образом, чтобы каждый раз, когда частицы находятся между обоими полудисками, они получали ускорение. Благодаря наличию последовательного его нарастания общий путь пучка приобретает форму спирали. В конце этого пути поток частиц отклоняется отрицательно заряженной пластиной П и выходит из аппарата с отвечающей заданным условиям скоростью. [c.514]

Циклотронная частота и масса [c.334]

Из этого элементарного рассмотрения можно сделать вывод относительно общих необходимых условий для осуществления циклотронного резонанса, а именно 1) частота со внешнего [c.391]

Обычно в реальных опытах по циклотронному резонансу частота составляет я с . Согласно равенству ш = [c.391]

В кристалле, как мы видели выше (см. гл. VI), движение электрона не свободно и циклотронная частота описывается формулой (607). [c.391]

Следовательно, опыты по наблюдению поверхностного сопротивления, отражательной способности поглощения и т. д. будут обнаруживать линии циклотронного резонанса (ширина 1/т) на частоте со = (о . Аналогия между этим результатом и рассмотренной выше теорией оптического резонанса очевидна. [c.391]

Ос — электронная циклотронная частота Ш — ионная циклотронная частота р — плотность плазмы T i — время между электрон-ионными соударениями Tii —время между ион-ионными соударениями tin — время между соударениями ион—нейтрал [c.298]

Масс-анализатор ИЦР, называемый также масс-спектрометр с преобразованием Фурье (МС-ПФ), в последнее время находит все большее применение для аналитических целей [16, 22, 60]. Основным элементом спектрометра ИЦР (с наличием или без Ф)фье-приставки) является прямоугольная шестиэлектродная ячейка со стороной, равной нескольким сантиметрам, внутри которой создается высокий вакуум и сильное магнитное поле (рис. 7.14). В ней производится ионизация исследуемых молекул импульсным пучком электронов (в течение 1-5 мс) или другим методом. Образовавшиеся ионы движутся в магнитном поле по циклическим траекториям с так называемой циклотронной частотой со , определяемой указанным соотношением (7.13). Ионы удерживаются в ячейке с помощью потенциальной ямы, образованной наложением положительного напряжения 1,0 В) на боковые пластины и отрицательного напряжения (== -0,5 В) на верхнюю, нижнюю и две торцевые пластины. Разделение по массам достигается в результате подачи переменного радиочастотного поля с частотой оз на верхнюю и нижнюю пластины. Если частота электрического поля совпадает с циклотронной частотой (со/ = сом), то ионы будут поглощать энергию и их скорость и радиус траектории увеличатся. Все ионы с отношением М е будут циркулировать в фазе с радиочастотным возбуждением. Энергию, поглощаемую ионами в резонансе, измеряют с помощью специальной схемы. Однако схема работает только при частоте выше 75 кГц, что ограничивает анализ ионов с большими массовыми числами. [c.858]

Следует заметить, что в МС ионно-циклотронного резонанса нет ни ВЭУ, ни коллектора Фарадея, и регистрация ионов осуществляется по величине тока, который идет на увеличение энергии ионов той или иной массы при резонансной частоте переменного напряжения, приложенного к пластинам ячейки анализатора. [c.859]

Резонансные спектрометры, а) Омегатрон. Разделение достигается использованием принципа циклотрона [89, 90, 118] при спиральном ускорении ионов с данным отношением д/М в магнитном поле Я, на которое налагается радиочастотное поле. Ионы фиксируются только в том случае, если частота радиочастотного поля точно равна циклотронной частоте у,с= 1,54 10 Нд/М сек . Диапазон давлений составляет 10 —10 ° мм рт. ст. разрешение падает [c.272]

При магнитной обработке возникновение электромагнитных полей является следствием перемещения воды в магнитном поле. В этих условиях возникает противоположное циклотронное перемещение катионов и анионов под действием сил Лоренца, обусловливающих движением ионов вокруг силовых линий магнитного поля с определенной частотой. Этот процесс рассмотрен в работах [51, 124] и др., а также Г. А. Семеновым [19, с. 37—40]. [c.103]

Основным принципом метода ион-циклотронного резонанса 19] является хорошо известное циклотронное движение, которое разгоняет ионы в плоскости, перпендикулярной к магнитному полю с угловой частотой [c.350]

Изменение магнитного и электрического полей обеспечивает движение ионов по циклоидальной траектории]. Детектирующее устройство спектрометра воздействует на ион переменным радиочастотным электрическим полем в плоскости циклотрона, и, когда фаза и частота этого поля совпадают с фазой и циклотронной частотой иона, детектор регистрирует резонансное поглощение энергии ионом, приводящее к увеличению его кинетической энергии. Обычно частота радиочастотного поля фиксирована, так что напряженность магнитного поля, при которой появляется пик, характеризует массу иона. Для типичной частоты 307 кГц пик N2" (масса 28) появляется при 5600 Э легко анализируются частицы с массами до 200 ат. ед. [c.350]

Пучок ионов с циклотронной частотой со облучается радиочастотным полем с несколько отличающейся частотой и. Возникающие интерференционные полосы (о)с — ю) гасятся ион-молекулярными столкновениями, что и позволяет измерять скорость процесса соударений. — Прим. ред. [c.373]

Усредненное значение гауссовой кривизны может быть найдено по аномальному скин-эффекту в отсутствие постоянного магнитного поля. В области же эллиптических точек гауссова кривизна определяет форму поверхности. Скорость у можно определить по допплеровскому расщеплению частоты циклотронного резонанса в постоянном магнитном поле, составляющем малый угол с поверх- ностыо металла. [c.368]

Для обеспечения правильной работы циклотрона разгоняющее поле должно находиться в резонансе с оборотами частиц, которые зависят от их зарядов и масс. Применимость первоначального варианта циклотрона была ограничена быстрым возрастанием массы частиц при их очень больших скоростях (рис. ХУМЗ), что нарушает условия резонанса. Сохранить эти условия оказалось возможным путем использования принципа синхротрона, т. е. ускорителя, учитывающего изменение массы частиц. Такой учет осуществляется путем соответствующего изменения либо частоты переменного электрического поля, либо [c.517]

Прямое поглощение (см. рис. 145). Если переходы разрешены, то в низшем порядке теории возмущений правило отбора следующее А/г = О [8]. Оно отличается от правила отбора при циклотронном резонансе Ап = 1. Кроме того, если при циклотронном резонансе разность Ае = Абнач — Ае он не зависит от то здесь такая зависимость существенна. Поэтому даже при отсутствии уширения уровня энергии квантового состояния за счет конечного времени жизни нельзя ожидать резкого пика поглощения. Тем не менее теория [8, 9] предсказывает четко осциллирующую зависимость, представляющую собой следствие регулярной структуры сингулярностей кривой плотности состояний в магнитном поле (см. рис. 146). В соответствии с данными рис. 146 при увеличении частоты падающего излучения мы должны наблюдать вслед за резким первым пиком при частоте йсо = ( <- + [c.430]

Ионоселективные электроды, пер. с англ.. М., 1972 Н и-кольский Б. П., Матероаа Е. А., Ионоселективные электроды, Л., 1980 К а м м а н К., Работа с ионоселективными электродами, пер. с нем., М., 1980. i5. П. Никольский. ИОН-ЦИКЛОТРОН ный РЕЗОНАНС, радиоспектроскопический метод измерения массы ионов. Камеру масс-спектрометра (см. Масс-спектрометрия) с исследуемым в-вом помещают в однородное магн. поле напряженностью Н. Ион с массой т и зарядом q перемещается по круговой орбите радиуса г со скоростью . Угловая частота этого движения (D = v/r — qHfm (с — скорость света) наз. циклотронной. Для ее измерения и вычисления т используют источник перем. электрич. поля метрового или дециметрового диапазона, частота к-рого изменяется в широких пределах. При совпадении частоты источника с циклотронной частотой энергия электрич. поля частично поглощается этот резонанс регистрируется чувствит. приемником. [c.227]

Циклотронно-резонансный масс-анализатор-ячейка в виде прямоугольного параллелепипеда или куба, помещенная в однородное магн. поле. Ионы, попадая в ячейку, движутся в ней по спиральной траектории (циклотронное движение) с частотой где Я-напряженность магн. поля, т. е. ионы с одинаковыми значениями m/z имеют определенную циклотронную частоту. Действие прибора основано на резонансном поглощении энергии ионами при совпадении частоты поля и циклотронной частоты ионов. На применении циклотронно-резонансного масс-анализатора основан метод ион-циклотронного резонанса, к-рый используют для определения массы ионов, в частности мол. ионов, образующихся при ионно-молекулярных р-циях в газовой фазе анализа структуры высокомол. ионов определения кислотно-основных св-в в-в. Для легких ионов R = 10 . Первый масс-спектрометр ион-цмслотронного резонанса построен Г. Соммером, Г. Томасом и Дж. Хиплом (США, 1950). [c.661]

Совр. метод масс-спектрометрии с использованием Ц. р.-спектрометрия ИЦР с преобразованием Фурье (ИЦР ПФ). Резонансное поглощение ионами электромагн. энергии происходит в анализаторе. Высокочастотное электрич. поле Позволяет вдентифицировать ионы по резонансному поглощению энергии при совпадении частоты поля и циклотронной частоты ионов с послед. фурье-анаг1изом (см. Фурье-спектроскопия) сигнала. Интенсивность сигнала от фуппы ионов массы т,- и заряда представляет собой экспоненциально затухающую косинусоиду [c.375]

Если в ячейке спжтрометра находятся ионы с разл. массами и возбуждено циклотронное движение всех ионов, ситал представляет собой сумму сигналов от отдельных фупп /=r/i(i), преобразование Фурье к-рой дает серию пиков на оси частот в положениях, соответствующих циклотронным частотам со,-, с высотами, пропорциональными А,. В соответствии с ф-лой (1) частотный спектр преобразуется в спектр масс. [c.375]

Для проведения микроанализа лазерный луч (обычно излучение учетверенной частоты К(1 АС-лазера, А = 266 нм, длительность импульса 10-20 не) фокусируют в пятно диаметром 1-2 мкм на поверхности образца при помощи оптического микроскопа. В результате лазерного импульса генерируются атомные и молекулярные ионы, которые анализируются во времяпролетном масс-спектрометре. Недавно в ЛММС-приборах стали использовать спектрометры ион-циклотронного резонанса с фурье-преобразованием. [c.321]

Иоииый циклотронный резонанс. Селективный нагрев ионов одного сорта является привлекательным способом разделения ионов с различной массой. Один из способов селективного нагрева — выбор частоты приложенного электрического поля V вблизи ионной циклотронной частоты нужного изотопа [c.295]

Если магнитное поле направлено по оси г, то движение в г-направлении в уравнении (44) исключается из рассмотрения. Можно решить систему двух уравнений, определяющих движения по осям л и у движение в плоскости ху можно характеризовать затуханием амплитуды двумерного гармонического осциллятора с частотой, равной циклотронной частоте, и амплитудой, которая убывает в соответствии с временной константой 1/ . Форма линии ИЦР-сигиала будет описываться уравнением (45) [c.373]

Наиболее важным источником получения заряженных частиц (а, р) для активационного анализа является циклотрон. Чтобы дать представление о потоках быстрых ядерных частиц, которые удается получить с помощью циклотрона, укажем, что пучок протонов или дейтонов силой в 1 мка соответствует потоку в 6,3 X ионов в секунду, а между тем в современных циклотронах с постоянной частотой сила тока порой достигает нескольких сот микроампер. Циклотрон является незаменимым источником для активации лeгкиx элементов (г<Ю) вследствие малых сечений реакций этих элементов по отношению к нейтронной активации. Кроме того, следует учитывать, что при поглощении нейтронов легкими ядрами в большинстве случаев образуются короткожй вущие изотопы, что в значительной степени ограничивает возможности проведения химических операций. [c.138]

Хиппл и Соммер [933] описали прибор с трохоидальной траекторией, в котором ион достигает коллектора после совершения пяти полных трохои-дальных циклов под влиянием скрещенных постоянного магнитного и электрического полей. Прибор превращается в устройство измерения времени пролета в том случае, если ионы после совершения одного оборота проходят между близко расположенными один к другому парой электродов, к которым приложено радиочастотное поле. Если радиочастотное поле равно нулю, когда ион проходит между электродами, то этот ион будет продолжать двигаться по своей трохоидальной траектории и будет зарегистрирован после совершения следующих четырех оборотов в ином случае он не попадет на коллектор. Вторая пара отклоняющих электродов, к которым приложена такая же частота, помещается в соответствующем положении между первым отклоняющим устройством и коллектором, создавая дальнейшую дискриминацию по массам. Повышение точности регистрации ионов достигается тем, что радиочастота, при которой регистрируется ион, становится много больше циклотронной частоты. [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология