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Selector de velocidades

Descripción:

En varios dispositivos, por ejemplo, en espectrómetros de masas, es necesario realizar una selección preliminar de partículas cargadas en términos de velocidades. Los denominados selectores de velocidad sirven para este propósito. En el selector de velocidad más simple, las partículas cargadas se mueven en campos eléctricos y magnéticos uniformes cruzados. Se crea un campo eléctrico entre las placas de un condensador plano, se crea un campo magnético en el espacio de un electroimán. La velocidad inicial v de las partículas cargadas se dirige perpendicular a los vectores E y B.

Dos fuerzas actúan sobre una partícula cargada: la fuerza eléctrica qE y la fuerza magnética de Lorentz qvB. Bajo ciertas condiciones, estas fuerzas pueden equilibrarse exactamente entre sí. En este caso, la partícula cargada se moverá de manera uniforme y rectilínea. Habiendo volado a través del condensador, la partícula pasará a través de un pequeño orificio en la pantalla. La condición para una trayectoria en línea recta de una partícula no depende de la carga y masa de la partícula, sino que depende únicamente de su velocidad es:

qE = qvB, entonces v= E/B

En un modelo puede cambiar los valores del campo eléctrico E, la inducción magnética B y la velocidad inicial de la partícula v. Se pueden realizar experimentos de selección de velocidad para un electrón, un protón, una partícula alfa, y uranio 235 y uranio 238 completamente ionizados.