ウィーンフィルター

ウィーンフィルタは速度セレクタとも呼ばれ、電子顕微鏡や分光計などで荷電粒子の速度フィルタとして使用できる、垂直な電場と磁場で構成されるデバイスです。 ^{[1] [2]}加速器質量分析では、速度に基づいて粒子を選択するために使用されます。 このデバイスは直交する電場と磁場で構成されており、正しい速度の粒子は影響を受けず、他の粒子は偏向されます。 1898年に陽極線の研究のために開発したヴィルヘルム・ウィーンにちなんで名付けられました。^{[3] [4]}荷電粒子エネルギー分析装置、モノクロメータ、または質量分析計として構成できます。^{[1] [2]}

電場内の荷電粒子は、電荷と電場の強さに比例した力を感じます。つまり、 です。ここで、Fは力、qは電荷、Eは電場の強さです。同様に、磁場内を移動する粒子は、粒子の速度と電荷に比例した力を感じます。すると、どの粒子も感じる力は に等しくなります。ここで、Fは力、qは粒子の電荷、vは粒子の速度、Bは磁場の強さ、 は外積です。速度セレクターの場合、磁場は常に速度に対して 90 度であり、力は外積で示される方向に簡略化されます。 ${\displaystyle {\vec {F}}=q{\vec {E}}}$${\displaystyle {\vec {F}}=q{\vec {v}}\time {\vec {B}}}$${\displaystyle \times }$${\displaystyle F=qvB}$

2 つの力を反対方向に等しく設定すると、 であることが示されます。つまり、電場 ( ) と磁場 ( ) の任意の組み合わせで、速度のみを持つ荷電粒子が通過できるようになります。 ${\displaystyle {\frac {E}{B}}=v}$${\displaystyle {\vec {E}}}$${\displaystyle {\vec {B}}}$${\displaystyle {\vec {v}}}$

• 中性子速度セレクター