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質譜儀原理高中物理

發布時間: 2021-08-07 17:48:56

① 高中物理質譜儀在選修哪本書 第幾章 和示波器有什麼區別

3-1,最後一章 磁場。質譜儀是利用帶電粒子在磁場中的運動原理的儀器。它的主要作用有三個,一個是分離同位素,一個是測相對分子質量,還有一個是測比荷。 而示波器簡單理解為利用帶電粒子在電場中的運動原理,是黑白電視的原理。他們兩個的差別很大。無論是運用原理還是應用。

② 求高中物理題中的各種儀器原理如質譜分析儀、示波管等等

高中物理 要以不變應萬變!
對於電磁學實驗儀器那部分,最重要的只是幾個公式。

1。帶電粒子在磁場偏轉時候的周期和半徑。

為什麼不同的帶電粒子在質譜儀中會分開呢?因為他們帶電量的
不同,質量的不同。導致他們在同一個磁場中的半徑也不同。從
而達到了分離的目的!

2.牛頓運動定律在電場中的應用。

示波管就是利用帶電粒子在電場中的偏轉來形成的不同的
圖形。而對於示波器來說。發出的粒子是一定的,這時如果電場
恆定。就會在屏幕上顯示固定的一點。所以要通過改變對x極板和y極板
的電壓進行改變,來使達到屏幕上的粒子的軌跡發生變化。

牛頓定律在電場中的應用。我想閣下一定會吧。
就是分析帶電粒子在電場中的受力情況。再用運動學公式
來計算x方向和y方向的位移。

看見一道題,不要總想著所有步驟都照顧到、。要一步一步的分析。
一步一步的往裡套公式。只要你做到了這點。就沒問題了。

對於電磁學來說,只要你看幾道粒子在磁場、電場、和復合場運動及其軌跡
的例題並且用心去學習他的解題思路。那麼只要不是壓軸的題 ,就都沒什麼問題了。
電磁學的實驗儀器的原理,和我剛說的那幾類題是一樣的。你只要找幾道
稍微復雜點的例題。用心學習一下。自然就會儀器的原理了;

我剛上大一。在做家教。 這些希望對你有幫助!

③ 質譜儀的作用和原理(我是高中生)

地球上的元素,比方說氦元素,是有同位素的,分別是氦2和氦3。所謂同位素,就是同一種元素(質子相同),但具有不同的質量(由於中子數不同導致)。質譜儀的作用,就是把同一種元素的各種同位素都區分開來(各同位素按質量大小排列,形成一個"譜")。其原理就是帶電粒子垂直入射到磁場中,做圓周運動的圓周半徑與質量有關(公式復雜就不寫了),根據半徑與質量的關系就可以區別各個同位素了。

④ 高中物理質譜儀的速度選擇器原理

粒子受到的落倫茲力和電場力不是垂直的嗎?——不是的。
磁場與電磁是垂直的,而粒子的運動方向與二者都垂直——所以,電場與粒子的運動方向、磁場方向垂直
洛倫茲力與磁場、粒子運動方向均垂直
由此可知,洛倫茲力與電場力在同一條直線上。

⑤ 高中物理題中關於質譜儀原理的疑問

問題提得好!在你所述的情況下確實存在這個問題,但並不耽誤相關的計算題。
實際的質譜儀里的加速電場起到的是把離子從離子源進一步加速並引入檢測器。離子源產生的離子已經具有很高的能量,離子質量速度電荷很不一樣,也就是說那些離子的初速並不都一樣。高中題設成初始速度為零的情況確實會令你這樣善於思考的高手糾結。建議在休假閑暇的時候網路一下質譜儀的有關條目,盡管不一定都明白,但至少這個問題是不會糾結了。
謝謝你,使我關注了這個一向熟視無睹的問題。

⑥ 質譜儀和迴旋加速器的工作原理

質譜儀是一種分析各種同位素並測量其質量及含量百分比的儀器。當一束帶電的原子核通過質譜儀中的電場和磁場時,凡其荷質比不相等的,便被分開。儀器的主要裝置放在真空中。將物質氣化、電離成離子束,經電壓加速和聚焦,然後通過磁場電場區,不同質量的離子受到磁場電場的偏轉不同,聚焦在不同的位置,從而獲得不同同位素的質量譜。
迴旋加速器的主要結構是在磁極間的真空室內有兩個半圓形的金屬扁盒(D形盒)隔開相對放置,D形盒上加交變電壓,其間隙處產生交變電場。置於中心的粒子源產生帶電粒子射出來,受到電場加速,在D形盒內不受電場,僅受磁極間磁場的洛倫茲力,在垂直磁場平面內作圓周運動。

⑦ 質譜儀的工作原理是什麼

學過高中物理就知道了,是帶電粒子在磁場中的運動。 質譜儀以離子源、質量分析器和離子檢測器為核心。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝置。電離後的分子因接受了過多的能量會進一步碎裂成較小質量的多種碎片離子和中性粒子。它們在加速電場作用下獲取具有相同能量的平均動能而進入質量分析器。質量分析器是將同時進入其中的不同質量的離子,按質荷比m/z大小分離的裝置。分離後的離子依次進入離子檢測器,採集放大離子信號,經計算機處理,繪製成質譜圖。離子源、質量分析器和離子檢測器都各有多種類型。質譜儀按應用范圍分為同位素質譜儀、無機質譜儀和有機質譜儀;按分辨本領分為高分辨、中分辨和低分辨質譜儀;按工作原理分為靜態儀器和動態儀器

⑧ 關於高二物理質譜儀的幾個公式、。謝謝些邪惡

你好,950508jin
根據 qU=mv^2/2 得q/m=v²/2 u
根據 qvB=mv^2/2 和r=x/2 得 v=qBX/2m 代人q/m=v²/2u 中可以消去一個q/m
即q/m=(qBX/2m)²/2U 消去一個q/m
2U=(q/m)B²X²/4
進而得到q/m==8U/B^2*X^2 荷質比就是比荷q/m

⑨ 質譜儀是如何工作的(高中物理)

穩定同位素質譜部分的核心是離子源,操作人員對附件設備做任何操作之前必須先考慮保護離子源。

1、設備配置

IRMS系統部件主要由系統主機、三個外設、兩個介面和一個工作站組成。

①主機:即質譜儀,由離子源、質量分析器、檢測器、電氣系統以及真空系統組成。

②三個外設包括:燃燒型元素分析儀(Flash EA1112HT)、氣相色譜儀(GC)和預濃縮裝置(PreCon)。

③兩個介面:連接元素分析儀的連續流介面(即Conflo Ⅲ)和連接氣相色譜儀的的介面(GCC)。

④ 一個工作站:一台運行控製程序ISODAT 2.0的計算機。

2、軟體功能及操作:

instrument control 軟體主要控制質譜及相關附件設備(如:自動進樣器),電腦啟動後首先啟動的軟體;

acquisition 做樣運行軟體,

workshop系統備份軟體,每年在設備狀態最好時做一次系統備份。

workspace 方法編輯,數據導出和處理軟體;

configurator附屬硬體與主機質譜鏈接的設置軟體。

EA control元素分析儀參數設置的軟體。

3、儀器的維護

為保持儀器正常工作和良好性能,定期和必要的維護是必不可少的,具體的維護項目見下表:

表1:維護日程表

序號

維護內容

時間

1

換氣路及反應管

必要時

2

He氣系統泄漏檢查

每月(換氣或設備調整後)

3

更換水井

必要時

4

烘烤離子源

每月(或必要時)

5

老化色譜柱

每個月(或必要時)

6

更換壓縮機乾燥劑

每個月(或必要時)

7

機械泵油麵觀察

每月

8

換分子泵油杯

每年(或必要時)

9

清洗離子源(硅)

每2年(或必要時)

10

更換燈絲

每年(燈絲燒斷或必要時)

①換氣路及反應管:做C或N分析時,視測試樣品的圖形和標准樣品的偏差,確定更換反應管(反應管填裝要均勻)中化學試劑或清理爐灰(一般每周更換或清理一次);換做HO分析時,EA的氣路依照氣路圖更換,參考氣換作CO和H2。

②He氣系統泄漏檢查:每日早晨查看He氣的壓力並記錄He氣的量,He氣泄漏可能發生在更換高壓He氣瓶,換水井或反應管,調換氣路時,可能造成接頭處泄漏,必須在接頭處塗抹泡沫檢漏,再配合EA的自動檢漏,200秒內降到2mL/min內,視為不漏氣或泄漏在允許范圍內。

③更換水井:做N檢測,水井裝CO2吸收劑(黑色,NaOH和石灰的混合物),約2天換一次(由樣品的性質決定,變白色大於一半);做C、H和O檢測,水井裝Mg(ClO4)2,約每個月更換一次。

④烘烤離子源:通過烘烤離子源可以使離子源中一些雜質帶出,在參考氣線性稍差或標准樣品偏差較大時,烘烤離子源,一般烘烤要大於24小時(analysis heater點亮)。

⑤老化色譜柱:色譜柱升溫140℃-190℃,可以將色譜柱中的雜質帶出,一般每個月要烘烤一次,注意烘烤色譜柱必須將針閥和離子源關閉,He氣的稀釋打開。

⑥更換壓縮機乾燥劑:每天早晨壓縮機排水,如發現乾燥劑的2/3以上變色,更換乾燥劑。

⑦機械泵油麵觀察:每個月都要打開質譜下方的小門,如果油麵低於窗口的中心線,應補充同型號的新油至中心線上一點。如果油的顏色變黑或乳沫狀,都應全部更換新油。

4、樣品測試

① 固體樣品CN同位素測試步驟:氣路鏈接;He氣泄漏檢查;軟體設置(爐子升溫right furnace:400℃-600℃-800℃-950℃,逐步升溫,每個溫度待30min左右,載氣流速設置,方法設計,離子源聚焦);待反應管燒穩定 (一般大於12小時),依次打開針閥、離子源,開始樣品測試;每天早晨對離子源做自動聚焦。

② 液體水HO同位素測定:氣路鏈接;He氣泄漏檢查;軟體設置(爐子升溫left furnace:400℃-600℃-900℃-1200℃-1380℃,載氣流速設置,方法設計,離子源聚焦);待反應管燒穩定(一般需大於20小時),依次打開針閥、離子源,開始樣品測試前保證參考氣已穩定;每天早晨做H3+離子校正(連續兩天的偏差小於0.1,儀器較穩定)。

5、故障分析及處理

該IRMS設備日常維護較好,運行比較穩定,現將我經歷的幾次故障總結如下:

①故障現象:EA 1112HT自動關機,顯示溫度超出設定范圍,在2008年下半年,相繼出現3次。

分析與處理:通過萬用表檢測熱電偶的兩個埠,均為熱電偶燒毀,由工程師跟換熱電偶後,設備恢復正常。原因可能是因為爐子持續高溫時間太久(超過30天),致使熱電偶燒毀,以後每15天降溫一次對設備進行維護,再沒有出現此類故障。

②故障現象:做樣過程中突然跳出一個尖峰,然後離子源自動關閉,隨後真空系統也自動關閉,在2010年4到7月,相繼出現2次。

分析與處理:應該由真空瞬間變差引起,可能是真空系統的硬體故障,也可能是He氣不穩定,第一次因機械泵油臟,換了泵油,重新啟動設備正常,第二次He氣瓶的總閥沒有完全打開,真空表的壓力變大,調整好載氣壓力後,重啟質譜後正常。

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