Risonanza ionica ciclotronica

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La risonanza ionica ciclotronica (anche chiamata ionorisonanza ciclotronica) è un fenomeno correlato al movimento degli ioni in un campo magnetico, che consiste nel movimento a spirale delle particelle cariche quando queste aumentano la loro energia sotto l'azione del campo magnetico e di una tensione di appropriata radiofrequenza.[1]

Viene sfruttata per accelerare gli ioni in un ciclotrone, e in spettrometria di massa per la misura delle masse prodotte dalla ionizzazione dell'analita utilizzando un analizzatore a risonanza ionica ciclotronica a trasformata di Fourier. Può essere usata anche per seguire la cinetica delle reazioni chimiche in una miscela di gas diluita, a condizione che siano implicate specie cariche.

Frequenza di risonanza[modifica | modifica wikitesto]

Uno ione in un campo magnetico statico e uniforme si muoverà con una traiettoria circolare a causa della forza di Lorentz. Il moto circolare si può sovrapporre con un moto assiale uniforme, risultando in un moto elicoidale, o con un moto uniforme perpendicolare al campo (per esempio in presenza di un campo elettrico o gravitazionale) risultando in un cicloide. La velocità angolare di questo moto ciclotronico, ricavata eguagliando la forza centripeta con la forza di Lorentz, per un dato campo magnetico B è data dall'espressione

\omega=\frac{ZeB}{m}

dove Z indica il numero di cariche positive o negative dello ione, e è la carica elementare ed m la massa dello ione.

Esplicitando la velocità angolare in funzione della frequenza, tenendo conto che ω = 2πf, si nota come la frequenza f di risonanza della tensione di eccitazione sia inversamente proporzionale al rapporto m/Z:

f = \frac{ZeB}{2 \pi m}

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ John R. de Laeter, Applications of Inorganic Mass Spectrometry, Wiley-Blackwell, 2001, p.98, ISBN 978-0-471-34539-8.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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