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行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成,可以对气体分子进行分析。如图所示,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的离子,自a板小孔进入a
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行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成,可以对气体分子进行分析。如图所示,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知加速电场a、b板间距为d,偏转电场极板M、N的长度为L 1 ,宽度为L 2 。不计离子重力及进入a板时的初速度。 ![]() (1)设离子比荷为k(k=q/m),若a、b间的加速电压为U 1 ,试求离子进入偏转电场时的初速度v 0 ; (2)当a、b间的电压为U 1 时,在M、N间加上适当的电压U 2 ,离子从脉冲阀P喷出到到达探测器的全部飞行时间为t。请推导出离子k比荷的表达式; (3)在某次测量中探测器始终无法观察到离子,分析原因是离子偏转量过大,打到极板上,请说明如何调节才能观察到离子(无需论证)? |
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答案和解析
1) (3分)(2) (5分)(3)减小偏转电压U 2 ,或增大加速电压U 1 (1)设离子的带电量为q,质量为m,有:qU 1 = mv 0 2 ,得:v 0 =(2)设离子在加速电场和偏转电场中的飞行...
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