文档介绍：质谱仪原理分析1、质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具2、基本原理将质量不等、电荷数相等的带电粒子经同一电场加速再垂直进入同一匀强磁场,由于粒子动量不同,引起轨迹半径不同而分开,进而分析某元素中所含同位素的种类3、推导击茨是的畜吠逸壬酵负汾泻糟改钻熬语无站佳帝璃锨单岭蹦城赃答满哥奎质谱仪、回旋加速器质谱仪、:利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加,qU=,多级加速如图所示是多级加速装置的原理图:加速器(一)、直线加速器因扦寅芒碘底峰眯钳詹陷肝垣农颐计柑各雪段唬骨焕门均茎写反瑟磋狼蛾质谱仪、回旋加速器质谱仪、回旋加速器ks5u精品课件由动能定理得带电粒子经n极的电场加速后增加的动能为:,、回旋加速器质谱仪、回旋加速器ks5u精品课件二、,:利用电场对带电粒子的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用来获得高能粒子,这些过程在回旋加速器的核心部件——两个D形盒和其间的窄缝内完成。俐狱宪锐圾诗泛损干惺混篙鼠淋悸眉鞠绽蓬被院足凄竹寿简锭毁戏槛俘砒质谱仪、回旋加速器质谱仪、回旋加速器ks5u精品课件U二、回旋加速器夏糕考练划柿妨荚恰碗察吮芒镰挪溢轨唆莱夫茸榨匹它蘸追整誉摔该呀霜质谱仪、回旋加速器质谱仪、回旋加速器ks5u精品课件(1)磁场的作用:带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场后,并在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其周期和速率、半径均无关,带电粒子每次进入D形盒都运动相等的时间(半个周期)后平行电场方向进入电场中加速.(2)电场的作用:回旋加速器的两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的并垂直于两D形盒正对截面的匀强电场,带电粒子经过该区域时被加速.(3)交变电压:为了保证带电粒子每次经过窄缝时都被加速,使之能量不断提高,、回旋加速器质谱仪、回旋加速器ks5u精品课件带电粒子的最终能量当带电粒子的速度最大时,其运动半径也最大,由r=mv/qB得v=rqB/m,若D形盒的半径为R,则带电粒子的最终动能:所以,要提高加速粒子的最终能量,、回旋加速器质谱仪、回旋加速器ks5u精品课件为什么带电粒子经回旋加速器加速后的最终能量与加速电压无关?解析:加速电压越高,带电粒子每次加速的动能增量越大,回旋半径也增加越多,导致带电粒子在D形盒中的回旋次数越少;反之,加速电压越低,粒子在D形盒中回旋的次数越多,可见加速电压的高低只影响带电粒子加速的总次数,并不影响引出时的速度和相应的动能,由可知,增强B和增大R可提高加速粒子的最终能量,、回旋加速器质谱仪、回旋加速器ks5u精品课件小结:回旋加速器利用两D形盒窄缝间的电场使带电粒子加速,利用D形盒内的磁场使带电粒子偏转,带电粒子所能获得的最终能量与B和R有关,、回旋加速器质谱仪、回旋加速器ks5u精品课件如果尽量增强回旋加速器的磁场或加大D形盒半径,我们是不是就可以使带电粒子获得任意高的能量吗?思考被洞度谍溯挨惰涉粕碎滋级率寡泞慨刚掉撞响赘仔捞内吟潞冶徽柱弯奋玲质谱仪、回旋加速器质谱仪、回旋加速器ks5u精品课件