Фільтр Віна

Фільтр Ві́на — прилад для фільтрування заряджених частинок у схрещених магнітному та електричному полях. Може застосовуватися як аналізатор енергетичного спектру, монохроматор або мас-спектрометр.

Принципова схема фільтра Віна

Історія створення

Створив 1898 року Вільгельм Він для дослідження анодних променів.

Принцип роботи

У приладі створюються схрещені електричне та магнітне поля, перпендикулярні до потоку заряджених частинок, відповідно, сумарна сила, що діє на частинку, дорівнює нулю за умови, що ${\displaystyle E=Bv/c}$, де ${\displaystyle v}$ - швидкість частинки. Частинки прискорює різниця потенціалів ${\displaystyle V}$ до енергії ${\displaystyle QV}$, де ${\displaystyle Q}$ - заряд частки. Таким чином, тільки частинки що задовольняють співвідношенню ${\displaystyle M/Q=(Ec/B)^{2}}$ не відхиляються в цих полях і успішно проходять через коліматор.

Характеристики

фільтра залежить від розкиду швидкостей частинок (що залежить у свою чергу від початкового розподілу швидкостей частинок), напруженості полів і ширини коліматора. Для досягнення високої роздільності необхідно зменшувати ширину коліматора, збільшувати напруженості полів, а також збільшувати різницю потенціалів для зменшення впливу початкового розподілу швидкостей. На практиці роздільність ${\displaystyle \delta M/M}$ фільтра Віна зазвичай становить порядку ${\displaystyle 10^{-2}}$. Зазвичай діапазон вимірюваних мас дорівнює 1-5000 а. о. м. і обмежений переважно напруженостями полів.

Посилання

• The Wien filter: History, fundamentals and modern applications, E.Plies, K.Marianowski, T.Ohnweiler, NIM A, Vol.645, Issue 1, July 2011, pp. 7-11.
• Про використання фільтра Вина у дослідженнях на низькоенергетичних пучках радіоактивних ядер