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Apéndice: Espectrómetro de masas.
Este
instrumento se utiliza para determinar la masa de átomos y moléculas así
como para determinar la abundancia relativa de los diferentes isótopos que
contiene un material. El primer espectrómetro de masas fue diseñado por J.
J. Thomson y posteriormente fue perfeccionado por F. W. Aston, J. Dempster y
K. Bainbridge.
Un esquema
básico del espectrómetro es el siguiente:
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Los
cationes del átomo que se quiere estudiar se aceleran entre las
láminas L1 y L2, entre las que existe una
diferencia de potencial de varios miles de voltios. Después los
átomos pasa a través de un selector de velocidades compuesto por un
campo eléctrico y otro magnético perpendiculares, por lo que sólo
pasan los iones que se mueven a una determinada velocidad. Luego los
iones se encuentran con un campo magnético B perpendicular al plano
de la figura y describen una trayectoria circular que cumple:
Como
la razón v/qB es la misma para todos los iones, los radios son
directamente proporcionales a las masas de los iones. Los iones más
pesados describen circunferencias de mayor radio.
Como los iones de masas diferentes describen trayectorias distintas,
inciden sobre la placa fotográfica o sobre otro detector, en
posiciones distintas. La masa del ión se puede calcular a partir de
su velocidad y del radio de la semicircunferencia descrita.
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