Wien-Filter
Der Wien-Filter ist ein sogenannter Geschwindigkeitsfilter, der dazu dient, um geladene Teilchen (z.B. Ionen) bestimmter Geschwindigkeit aus einem Teilchenstrom herauszufiltern.
Das folgende Video geht nochmal zusammenfassend auf die Brownsche Röhre sowie den Wien-Filter und seine Anwendung ein.
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Der Teilchenstrom wird durch das elektrische Feld eines Plattenkondensators geschickt, der selbst von einem dazu senkrecht anliegenden homogenen Magnetfeld durchzogen wird. Die Richtung der Teilchen, das elektrische Feld sowie das Magnetfeld sind paarweise senkrecht zueinander.
Auf jedes Teilchen wirkt demzufolge eine elektrische Kraft
Setzen wir nun die entsprechenden Formeln für die Kräfte ein, so erhalten wir:
wobei
Praktisch ist es nun so, dass man die elektrische Feldstärke nicht direkt kennt, sondern den Abstand
gilt. In die obige Formel eingesetzt, kommt man auf die Geschwindigkeit
Beispiel
Geschwindigkeitsfilter werden eingesetzt in
- Teilchenbeschleunigern (beispielsweise am CERN oder am FermiLab)
- Massenspektrometern
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