Сотрудники кафедры

Программы курсов

Научная работа школьников

Наши достижения в 1999-2000 учебном году

Кафедра физики готовит команды для участия в:

Новый масс-спектрометр - сепаратор ионов

(Торопова Антонина)

В этой работе показано, что предлагаемая автором электродинамическая система - квадруполь в магнитном поле - может найти применение как чувствительный масс-спектрометр, ограничитель пучка по массам, знаку и удельному заряду ионов.

Квадруполь представляет собой две пары электродов в виде металлических поверхностей и , расположенных между плоскостями z=0 и z=L. Детектор ионов находится на оси z в области z>L. Напряжение , приложенное между парами электродов, создает электрическое поле напряженностью    . Эта электродинамическая система помещена в однородное магнитное поле с индукцией B=(0,B,0). Начальные условия имеют вид          . Система уравнений движения иона разрешима благодаря наличию первого интеграла , где       . После разделения переменных получим два уравнения типа Матье - однородное и неоднородное для y- и x-координат. Известно, что уравнения Матье имеют два класса решений: ограниченные (устойчивые) и неограниченные (неустойчивые). Для выполнения условия прохождения ионов через квадруполь без соударения с электродами представляют интерес только те значения параметров              , которые лежат в общей области устойчивости обоих уравнений. В частности, изменяя частоту и фиксируя           , можно добиться того, что в определенных интервалах частоты система будет пропускать ионы с заданными удельными зарядами. В работе также показано, что варьируя индукцию магнитного поля, можно реализовать любые режимы работы и максимальное значение разрешающей способности системы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Драбович К.Н.// УФН, 1989, т.158, вып.3, с.489

2. Демельт Н.// УФН, 1990, т.160, вып.12, с.129

3. Пауль В.// УФН, 1990, т.160, вып.12, с.109

4. Мак-Лахлан Н.В., Теория и приложения функций Матье, М.: Изд. иностр. лит., 1953