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Alt 03.06.2019, 16:40   #1   Druckbare Version zeigen
Chemiker1105  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 14
Massenspektrometer

Die Aufgabe bezieht sich auf ein Massenspektrometer.

Sie messen mit einer Anordnung, in welcher die Magnetfelder fest eingestellt sind (Filter: B1=1 mT, Analysator B2=1 T). Am Beschleuniger liegt eine Spannung von U0=4 kV an. Sie verändern die am Filter (Plattenabstand d1=1 cm) anliegende Spannung U1 und notieren, für welche Spannungen sie am Schirm ein Signal finden. Sie detektieren einen Peak bei einem Radius von R=3,16 cm bei einer Filterspannung von U1=2,53 V und einen weiteren Peak bei R=2,24 cm und U1=3,58 V. Weitere Peaks finden sich bei kleineren Radii, jedoch nicht bei größeren. Um welches Element kann es sich bei der Probe handeln unter der Annahme, dass es ein Reinstoff ohne Verunreinigungen ist?

Man muss hier die Masse des Elements bestimmen, aber nach welcher Formel bitte? Es sind auch mehrere Spannungswerte und Radien angegeben, ich weiß nicht, welche Werte sind denn für die Berechnung relevant, kann mir bitte jemand bei der Lösung helfen?
Vielen Dank im Voraus!
Chemiker1105 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.06.2019, 07:12   #2   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.591
AW: Massenspektrometer

Das ist ein Element, das mehrere Isotope enthält. Die Massen der zwei schwersten verhalten sich wie die Radien. Nun kannst Du in den Isotopentabellen suchen, für welches Element das zutrifft.

Es wäre auch möglich, die Massen auf Grund des Ablenkungsradius im Magnetfeld absolut zu berechnen. Aus der Beschleunigungsspannung ergibt sich das Verhältnis zwischen Masse und Geschwindigkeit. r = m * v²/ F . Aus dem Ablenkungsradius ebenfalls. -> Gleichung mit zwei Unbekannten. -> Ab ins Rechenzentrum.

Obiger Ansatz setzt voraus, dass die analysierten Ionen nur einfache Ladungen tragen. Bei zweifacher ist F dann doppelt so groß.

Freundliche Grüße
cg
cg ist offline   Mit Zitat antworten
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