Coppa di Faraday

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La coppa di Faraday o pozzo di Faraday è un rivelatore usato in spettrometria di massa.

È una coppa di metallo la cui funzione è quella di catturare gli ioni o gli elettroni liberi nel vuoto. La corrente prodotta può essere misurata e usata per determinare il numero di ioni o elettroni che sono entrati nella coppa.[1] Fu chiamata così in onore di Michael Faraday che per primo teorizzò l'esistenza degli ioni intorno al 1830.

Meccanismo[modifica | modifica wikitesto]

Quando uno ione finisce sul metallo della coppa la sua carica viene neutralizzata e si forma una corrente. Le cariche prelevate che raggiungono la coppa di Faraday andranno a disporsi all'esterno della coppa e non al suo interno perché essendo dello stesso segno tendono ad allontanarsi il più possibile e quindi stare il più all'esterno possibile. Misurando la corrente si può conoscere il numero di ioni o elettroni che sono andati sul rivelatore. Per un fascio ionico continuo, in cui ogni ione ha una carica singola:

Faraday cup with an electron-supressor plate in front
 \frac {N}{t} = \frac {I}{e}

dove N è il numero di ioni osservati in un tempo t, I è la corrente misurata ed e è la carica elementare.

Una corrente di 1 nA (10−9 A) corrisponde a circa 6 miliardi di ioni che entrano nella coppa di Faraday ogni secondo.

La coppa di Faraday non è sensibile come un elettromoltiplicatore ma è molto accurata per via della relazione diretta tra corrente misurata e numero di ioni.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ K. L. Brown, G. W. Tautfest, Faraday-Cup Monitors for High-Energy Electron Beams (PDF) in Review of Scientific Instruments, vol. 27, nº 9, settembre 1956, pp. 696–702, DOI:10.1063/1.1715674. URL consultato il 13 settembre 2007.

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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