质谱仪回旋加速器.ppt

文档介绍：m q2v qU mv 2 1 SS 2 21U??可得: 间,电场力做功获得能在q mU 2B 1rv q mv rr vm qv ,v 2????可得: 代入洛仑兹力提供向心力垂直进入磁场以速度 B B可见半径不同意味着比荷不同, 意味着它们是不同的粒子这就是质谱仪的工作原理一、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、工作原理将质量不等、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,由于粒子质量不同, 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质谱仪的两种装置⑴带电粒子质量 m,电荷量 q,由电压 U加速后垂直进入磁感应强度为 B的匀强磁场,设轨道半径为r,则有: N UO MB 22 1 mv qU ?r mv qvB 2?可得 222rB Um q?⑵带电粒子质量 m, 电荷量 q, 以速度 v 穿过速度选择器( 电场强度 E, 磁感应强度 B 1 ), 垂直进入磁感应强度为 B r,则有: MB 2E B 1N qE =qvB 1 r mv qvB 22?可得: rBB Em q21 ?均可测定荷质比 ?? ? 阅读课本 P 101 思考下列问题 : 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 mv 2 1 2?+U +++ (多级加速) 如图所示是多级加速装置的原理图: ~直线加速器粒子在每个加速电场中的运动时间相等, 因为交变电压的变化周期相同斯坦福大学的加速器斯坦福大学的加速器多级直线加速器有什么缺点? 直线加速器利用加速电场对带电粒子做正功,使带电的粒子动能增加, 即qU =ΔE k②直线加速器的多级加速: 教材图 -5 所示的是多级加速装置的原理图,由动能定理可知,带电粒子经n级的电场加速后增加的动能, ΔE k =q (U 1 +U 2 +U 3 +U 4+…U n) ③直线加速器占有的空间范围大,在有限的空间内制造直线加速器受到一定的限制。 P 1图 -5 多级加速器 P 2P 3P 4P 5P 6一级二级三级 n级…①加速原理: 回旋加速器回旋加速器