به دام اندازی یون در دام پاول۹۳- قسمت ۲

و با جایگذاری معادله ی ( ۱-۸) در معادله ی (۱-۴) خواهیم داشت.
(۱-۹) ( – =
ولتاژ مستقیم u : dc (1-10)
فرکانس رادیویی v=Rf (۱-۱۱) –
بار ذره e: x
جرم ذره m:
فاصله بین الکترودها : ۰d
فرکانس زاویه ای :
که به دام اندازی یون را می توان در مناطق پایداری فضا با و نشان داد و با مقادیر فوق به دست آورد.

۱-۲ پیکربندی الکترود برای دام های پاول

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت  jemo.ir  مراجعه نمایید.

 شکل (۱-۱)
 
شکل (۱-۲)
 
شکل (۱-۳)
شکل (۱-۴)

۱-۳ پتانسیل الکترودها

امروزه ما میتوانیم نوع تابع پتانسیلهای الکترودهای حلقوی و cap-end را بازبینی کنیم. با مراجعه به شکل ( ۱-۵) و معادله ( ۱-۶) ، تقاطع صفحه ی شعاعی مرکزی را با سطح الکترود حلقوی در نظر بگیرید به طوریکه و هست. پتانسیل در الکترود حلقوی به این صورت بدست می آید:
(۱-۱۲)
اکنون تقاطع محور مرکزی استوانه ای را در نظر میگیریم که متناسب هست با مساحت الکترود end-cap به طوریکه .به یاد می آوریم معادلهو پتانسیل معادله ( ۱-۶) را .پتانسیل در هر الکترود end-cap بدست می آید توسط :
(۱-۱۳)
در هر حال هیچ تله یونی چهار قطبی تجاری به این روش عمل نمی کند بلکه الکترودهای کلاهک در پتانسیل زمینه ( جدا از حالت پتانسیل های نوسانی با دامنه کم هزار میلی ولت تا یک ولت ) قرار دارند. اثر اصلی کاربرد برای الکترود حلقوی و الکترودهای کلاهک در حالت زمینه بر نیمی از حوزه ی جرمی تله یونی بنا شده است مانند یک طیف سنج جرمی.
طبق بازبینی پتانسیل ها در الکترودهای حلقوی و کلاهک د ر تله یونی تجاری الکترود متناوب
بنابر معادله (۱-۶) باید استفاده شده باشد این معادله هست :
( ۱-۱۴)
که c یک ثابت است. پتانسیل الکترود حلقوی ( معادله ۱-۱۴) با z= و r= بدست می آید به واسطه ی :
(۱-۱۵) =
طبق این /۲ c= را به دست می آوریم . این پتانسیل در الکترودهای کلاهک (z= و r= ) بدست می آید توسط :
(۱-۱۶) =
بنابراین معادله (۱-۱۴) بصورت زیر ساده میشود:
(۱-۱۷)
جمله ثابت ، معادله حرکت را که از دیفرانسیلهای جزئی ناشی شده است تغییرنمی دهد اما این پتانسیل در امتداد مجانبهای هذلولی تغییر داده میشود.
باید توجه شود که یک یون در تله یونی یک پتانسیل را تحمل میکند بدون هیچ میدان زمینه، و یک پتانسیل ۲ /- در الکترودهای کلاهک یک پتانسیل در الکترودهای حلقوی دیده می شود.
شکل (۱-۵) – نمایش چاه های پتانسیل سهمی وار فرایند ترپ با اعماق و

این مطلب را هم بخوانید :  طراحی سیستم نظارت چهره راننده جهت تشخیص خستگی و عدم تمرکز حواس- قسمت ۲۴

۱-۴ تله یونی منبسط

همان طور که در بالا بحث کردیم، الکترودهای تله یونی برای ارائه یک ساختار عملی – کاربردی کوتاه شده اند اما این کوتاه سازی ، دو قطبیهای ترکیبی مرتبه بالاتر را ارائه میدهد با پتانسیل :
(۱-۱۸) (
ضرائب پتانسیل که n=,1,2,3,4 به ترتیب با ترکیبات تک قطبی ، دو قطبی ، ۴ قطبی ، ۶ قطبی و ۸ قطبی مطابق هستند. برای تله یونی چهار قطبی اصلی، فقط ضرائب مطابق با n= و n=2 غیر صفر هستند برای جبران این ترکیبات دو قطبی مرتبه بالاتر ، الکترودهای اغلب بازارهای تجاری اولیه تا ۱۹۹۵ روشی را سوار کردند که فاصله بین الکترودهای کلاهک افزایش یافت. اندازه z حدود ۶/۱۰ % افزایش یافته بود. در هر حال هیچ تغییر مشابهی در شکل الکترودها که برای ثابت نگه داشتن یک هندسه ی چهار قطبی کامل نیاز داشتند وجود نداشت. نتایج صریحی وجود داشتند که مجانبهای الکترودهای کلاهک خیلی با الکترودهای حلقوی مطابق نیستند بنابراین است. اکنون برای جبران آن و برای تله یونی منبسط به طور جزئی ، پارامترهای فرایند ترپ در اندازه های واقعی و به کار میروند . پس نتیجه می شود :
(۱-۱۹)
و
(۱-۲۰)
وقتیکه = در معادله (۱-۲۰) جانشین شد ، ما پارامترهای فرایند ترپ بدست آمده در معادلات (۱-۱۰ و ۱-۱۱) را بدست می آوریم. باید توجه شود که برای تله یونی در دستگاه های LCQ و GCQ (۷۰۷/۰ = و۰/۷۸۵ = ) طوریست که هندسه حدود ۵۷% منبسط شده است.