Rezonans cyklotronu jonowego
Rezonans cyklotronu jonowego jest zjawiskiem związanym z ruchem jonów w polu magnetycznym . Służy do przyspieszania jonów w cyklotronie oraz do pomiaru mas zjonizowanego analitu w spektrometrii mas , zwłaszcza w spektrometrach mas z rezonansem cyklotronowym jonów z transformacją Fouriera . Można go również wykorzystać do śledzenia kinetyki reakcji chemicznych w rozcieńczonej mieszaninie gazów, pod warunkiem, że dotyczą one cząstek naładowanych.
Definicja częstotliwości rezonansowej
Jon w statycznym i jednorodnym polu magnetycznym porusza się po okręgu pod wpływem siły Lorentza . Częstotliwość kątowa tego ruchu cyklotronu dla danego natężenia pola magnetycznego B jest dana wzorem
gdzie z to liczba dodatnich lub ujemnych ładunków jonu, e to ładunek elementarny , a m to masa jonu. Elektryczny sygnał wzbudzenia o częstotliwości f będzie zatem rezonował z jonami o stosunku masy do ładunku m / z określonym przez
Na ruch okrężny może nakładać się ruch jednostajny osiowy, w wyniku którego powstaje helisa lub ruch jednostajny prostopadły do pola (np. w obecności pola elektrycznego lub grawitacyjnego), w wyniku czego powstaje cykloida .
Ogrzewanie rezonansowe cyklotronu jonowego
Ogrzewanie rezonansowe cyklotronu jonowego (lub ICRH) to technika, w której do ogrzewania plazmy wykorzystywane są fale elektromagnetyczne o częstotliwościach odpowiadających częstotliwości cyklotronu jonowego . Jony w plazmie pochłaniają promieniowanie elektromagnetyczne, w wyniku czego następuje wzrost energii kinetycznej . Ta technika jest powszechnie stosowana do ogrzewania tokamaka .
W wietrze słonecznym
8 marca 2013 r. NASA opublikowała artykuł, zgodnie z którym fale cyklotronu jonowego zostały zidentyfikowane przez jej sondę słoneczną o nazwie WIND jako główną przyczynę ogrzewania wiatru słonecznego, gdy wznosi się on z powierzchni Słońca. Przed tym odkryciem nie było jasne, dlaczego cząsteczki wiatru słonecznego nagrzewają się zamiast ochładzać, gdy oddalają się od powierzchni Słońca.
Zobacz też