Massenspektrometer - Der Massenanalysator - Magnetfeld
Wirkprinzip des Magnetfeldes
Die in der Ionenquelle erzeugten Ionen mit der Masse und der Ladung werden mit Hilfe des Blendensystems auf eine bestimmte Geschwindigkeit beschleunigt.
Beim Eintreten in das Magnetfeld mit der magnetischen Induktion , dessen Feldlinien senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ionen stehen, wirken auf das Ion die ablenkende Lorentz-Kraft und die Zentrifugalkraft .
Dadurch wird das Ion auf eine Kreisbahn mit dem Radius gelenkt. Im Kräftegleichgewicht erhält man durch Umstellen der Gleichungen und Einsetzen des im Abschnitt Ionenbeschleunigung abgeleiteten Ausdruckes für die Geschwindigkeit der Ionen die Grundgleichung der Magnetfeldgeräte
Herleitung der Grundgleichung für Magnetfeld-Geräte
Eine Massentrennung erfolgt, weil der Radius der Kreisbahn bei konstanter Beschleunigungsspannung vom Masse/Ladungsverhältnis der Ionen abhängt. Man bezeichnet dieses Prinzip als massendispergierende Wirkung des Magnetfeldes. Die Wirkung ist vergleichbar mit der eines Prismas in der Optik.