Massenspektrograph

daku96 · Anmeldungsdatum: 09.05.2016 Beiträge: 2

Meine Frage:
Hallo liebe Forenmitglieder,

ich habe eine Verständnisfrage bei einer Aufgabe, die wir gestellt bekommen haben. Diese lautet:
Berechnen Sie die Masse m eines Teilchens mit der Elementarladung e, das vom Detektor registriert wird. Die Magnetfeldstärke bleibt 0.2 T. Die Spannung U bleibt ebenfalls erhalten und der Detektor befindet sich im Abstand von a=20cm vom einfallenden Teilchenstrahl.
Was ich an der Aufgabe nicht verstehe, ist was es mit dem a=20cm auf sich hat. Deshalb frage ich euch, ob mir da jemand helfen könnte.
Ich bin für jeden Ansatz dankbar.

MfG daku96

Meine Ideen:
Wie man die Masse im Massenspektrograph berechnet ist mir bewusst. Hier kann man nämlich die Lorentzkraft mit der Zentrifugalkraft gleichsetzen und anschließend nach m umformen. Allerdings ist in der Aufgabe kein Radius gegeben, daher vermute ich, dass ich diesen irgendwie über den Abstand a herausfinden kann.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Mit der Frage (Ist die komplett, gibt's eine Skizze?) komme ich nicht klar: Beschleunigungsspannung, Abmessung des Magnetfeldes, Ablenkungswinkel des Ionenstrahls?

daku96 · Anmeldungsdatum: 09.05.2016 Beiträge: 2

Nun ja die komplette Aufgabenstellung lautet so:

Ein einfaches Massenspektrometer besteht aus einer Nacheinanderschaltung einer Ionenkanone, eines Geschwindigkeitsfilters und eines Massenanalysators. Als Geschwindigkeitsfilter dient ein sogenanntes Wienfilter. Hierbei treten die Ionen von der Seite in einen Plattenkondensator ein, in dem ein homogenes elektrisches Feld erzeugt wird und senkrecht dazu ein homogenes Magnetfeld angelegt ist.

a) Skizzieren Sie den beschriebenen Aufbau des Massenspektrometer und zeichnen Sie auch die Richtung der Felder ein.

b) Berechnen Sie die Geschwindigkeit v der Teilchen, die vom Wienfilter selektiert werden, wenn an dem Plattenkondensator eine Spannung von U=100V angelegt ist, der Plattenabstand 10 cm beträgt und der Betrag des Magnetfeldes 0.2 T ist.

c) Berechnen Sie die Masse m eines Teilchens mit der Elementarladung e, das vom Detektor registriert wird. Die Magnetfeldstärke bleibt 0.2 T und der Detektor befindet sich im Abstand von a=20 cm vom einfallenden Teilchenstrahl.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Die Erzählung über Massenspektrometer mal beiseite, ebenso die überflüssige Angabe zur Breite des Wienfilters: "Abstand ... vom einfallenden Teilchenstrahl" kann eigentlich nur Abstand in der Detektorebene heißen (also zum Auftreffpunkt des Strahls bei ausgeschaltetem Magnetfeld), was aber ohne Entfernung des Detektors für mich keinen Sinn ergibt.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Eine 180 ° Ablenkung?