Dərslik respublikanın universitetlərinin fizika fakültələrinin tələbələri üçün "Atom fizikası"


Ё27. İonların xüsusi yükünün təyini


Download 18.1 Mb.
Pdf ko'rish
bet23/119
Sana31.12.2017
Hajmi18.1 Mb.
#23506
TuriDərslik
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   119

Ё27. İonların xüsusi yükünün təyini.  

Kütlə spektroqrafları 

 

 



139

Yüklü hissəciyin xüsusi yükünü təyin etmək üçün əvvəlki paraqrflarda təsvir olunan 

üsullar dəstədəki bütün hissəciklərin sürəti eyni olduqda yararlıdır. Məsələn, katoddan 

çıxan və elektron dəstəsini təşkil edən elektronlar katod və anod arasında yaradılmış 

potensiallar fərqi vasitəsilə sürətlənir və buna görə də dəstədəki elektronların sürəti bir-

birindən çox az fərqlənir.  Əgər belə olmasaydı elektron dəstəsi ekranda yayılmış  işıqlı 

ləkə yaradardı və ölçmələr aparmaq mümkün olmazdı. 

İonlar böyük həcmdə olan qaz molekullarının ionlaşması hesabına yaranır. İonların bu 

həcmin müxtəlif yerlərində yarandığı üçün eyni olmayan potensiallar fərqi keçdiyindən 

onların sürətləri müxtəlif olur. Məhz buna görə də elektronun xüsusi yükünü təyin etmək 

üçün istifadə olunan üsullar ionlar üçün tətbiq oluna bilmir. Tomson 1907-ci ildə bu 

çətinliyi aradan qaldırmağa imkan verən "parabolalar üsulunu" təklif etmişdir. 

Tomsonun təcrübəsində müsbət yüklü ionların nazik dəstəsi bir-birinə paralel, lakin 

dəstəyə perpendikulyar istiqamətdə yönəlmiş 

bircinsli elektrik və maqnit sahələri təsir edən 

oblastdan keçir (şəkil 27.1). Bu zaman ionlar 

maqnit sahəsinin təsiri altında x oxu, elektrik 

sahəsinin təsiri altında isə  y oxu boyunca 

meyl edir. (23.10) və (21.12) düsturlarına 

əsasən bu meyllər aşağıdakı kimi təyin 

olunur: 






+

=

2



1

1

2



1

l

l

l

m

qB

x

υ

 



    (27.1) 





+

=



2

1

2



1

2

1



l

l

l

m

qE

y

υ

      (27.2) 



Burada 

υ

 – xüsusi yükü q/m olan ionun 



sürəti,  l

1

 – dəstəyə elektrik və maqnit 



sahələrinin təsir etdiyi oblastın uzunluğu, l

2

 – 



bu oblastın sərhəddindən fotolövhəyə qədər olan məsafədir ki, həmin fotolövhə də onun 

üzərinə düşən ionları qeydə almağa imkan verir. 



Шякил 27.1.

(27.1) və (27.2) ifadələri q/m xüsusi yükünə və 

υ

 sürətinə malik olan ionun fotolövhə 



üzərinə düşdüyü nöqtənin koordinatlarını təyin edir. Eyni q/m xüsusi yükə, lakin müxtəlif 

sürətlərə malik olan ionlar fotolövhənin müxtəlif nöqtələrinə düşərək müəyyən  əyri 

şəklində iz qoymalıdırlar. (27.1) və (27.2) ifadələrinə  əsasən bu əyrinin  y=y(x) tənliyi 

aşağıdakı kimi olar: 

2

2

1



1

2

)



2

(

x



m

q

l

l

l

B

E

y

+



=

 



      (27.3) 

(27.3) ifadəsindən görünür ki, q/m xüsusi yükü eyni, lakin 

υ

 sürəti müxtəlif olan 



ionlar fotolövhə üzərində parabola şəklində iz qoyur. q/m xüsusi yükü müxtəlif olan 

ionlar isə müxtəlif parabolalar üzrə iz qoymalıdır. Cihazın parametrlərini, yəni E, B, l

1

 və 


l

2

 kəmiyyətlərini bilərək, x və y meyllərini ölçərək (27.3) düsturuna əsasən ionların hər bir 



parabolaya uyğun gələn q/m xüsusi yükünü tapmaq olar. Sahələrdən birinin istiqamətini 

əksinə  dəyişdikdə uyğun koordinatın işarəsi də  dəyişir və ilkin parabolalara simmetrik 

olan parabolalar alınır. Bir-birinə simmetrik olan iki parabolanın uyğun nöqtələri 

 

140 



arasındakı  məsafəni yarı bölərək x və  y koordinatlarını tapmaq olar. Elektrik və maqnit 

sahələri olmadıqda dəstənin fotolövhə üzərində qoyduğu iz nöqtə olur ki, bu da koordinat 

başlanğıcına uyğundur. 

Qeyd edək ki, Tomsonun parabolalar üsulu ionların xüsusi yükünü təyin etməkdən 

başqa, həm də müxtəlif növ atomların kütlələrinin müxtəlif olmasına  əsaslanaraq 

atomların kütləsini də  dəqiq təyin etməyə imkan verir. İonun yükü elektronun yükünün 

tam misillərinə  bərabər olmalıdır, yəni  e, 2e, 3e,…. Bütün ionlar birqat 

yüklənmişdirsə (27.3) düsturundan ionun kütləsini tapmaq olar. Dəstədə birqat yüklənmiş 

ionlardan başqa, ikiqat, üçqat və s. ionlar da (məsələn, O

+

 və O



2+

) təsadüf olunursa, onda 

belə ionların verdiyi parabolalar kütlənin  m/2,  m/3 və s. qiymətlərinə uyğun gələr. 

Məsələn, O

2+

 ionunun verdiyi parabola kütləsi 8 olan iona uyğun gəlir. Lakin, bir çox 



xarici əlamətlərə görə çox qat yüklənmiş ionların parabolasını birqat yüklənmiş ionların 

parabolasından fərqləndirmək olur. 

Kimyəvi təmiz neonla təcrübələr apararkən Tomson müşahidə etdi ki, bu qaz iki 

parabola verir və onlar nisbi atom kütləsinin 20 və 22 qiymətlərinə uyğun gəlir. Məhz bu 

nəticə  əsasında fərz edildi ki, neon atomlarının kimya baxımından bir-birindən 

fərqlənməyən iki müxtəlif növü mövcud olmalıdır. Müasir anlayışla bu, o deməkdir ki, 

neonun iki izotopu vardır. Sonralar məlum oldu ki, neonun üç izotopu (20, 21 və 22) 

vardır (Ё40). Bu fərziyyənin doğru olması ionların xüsusi yükünün təyin olunması 

üsulunu təkmilləşdirmiş Aston tərəfindən isbat olundu. 

Elektrik və maqnit sahələrinin müxtəlif kombinasiyaları vasitəsilə yüklü zərrəcikləri 

fokuslama üsulları parabolalar üsuluna nisbətən böyük üstünlüyə malikdir. Bu prinsipdə 

qurulan cihazlar kütlə spektroqrafları adlanır. Belə cihaz ilk dəfə 1918-ci ildə Aston 

tərəfindən yaradılmışdır. 

Aston spektroqrafının quruluşu aşağıdakı kimidir (şəkil 27.2). Müsbət yüklü ionlar 

alçaq təzyiqli boruda gedən 

boşalma zamanı alınır. Bu 

ionlar katodda olan deşikdən 

onun arxasına kanal şüaları 

şəklində keçir və orada təhlil 

olunurlar. Bu məqsədlə  dəstə 

eni 0,02 mm olan iki kollimator 

yarıqları vasitəsilə paralel 

şüalar şəklinə salınır. Bu paralel 

dəstə kondensatorun lövhələri 

arasında yaradılmış bircinsli 

elektrik sahəsinə düşür və 

burada ionlar (21.9) düsturuna 

uyğun olaraq 

2

υ

m



q

 ilə mütənasib olaraq meyl edirlər. Beləliklə, verilmiş  q/m xüsusi 

yükünə malik ionların sürəti kiçik olduqca, onların elektrik sahəsində meyli daha böyük 

olur. Məhz buna görə də ionlar elektrik sahəsindən səpilmiş  dəstə kimi çıxır və maqnit 

sahəsinə düşürlər. Elektrik və maqnit sahələri bir-birinə paralel və ya antiparalel olan 

Tomson üsulundan fərqli olaraq, Astonun cihazında maqnit sahəsi elektrik sahəsinə 

perpendikulyar yönəlmişdir. Ona görə də maqnit sahəsində ionların meyli onların elektrik 

sahəsindəki meyli ilə bir müstəvidə yerləşir. Maqnit sahəsinin istiqaməti isə elə seçilir ki, 



Шякил 27.2.

 

141



ionların elektrik sahəsindəki meyli ilə maqnit sahəsindəki meyli bir-birinin əksinə olsun. 

Belə şəraitdə maqnit sahəsi q/m-i eyni, sürəti isə müxtəlif olan ionları fotolövhə üzərində 

eyni bir nöqtəyə toplayır, yəni fokuslayır. Doğrudan da ionların kondensatordakı meyli 

2

υ



m

q

, onların maqnit sahəsindəki trayektoriyasının əyrilik radiusu isə (23.12) düsturuna 

görə 

q

m

υ

 ilə düz mütənasib olduğundan, elektrik sahəsində çox meyl edən ionlar maqnit 



sahəsində əyrilik radiusu kiçik olan trayektoriya üzrə hərəkət edir (şəkil 27.2). Nəticədə 

maqnit sahəsi səpələnən ionlar dəstəsini bir nöqtəyə fokuslayır. 

Aston cihazının yuxarıda təsvir olunan iş prinsipini yaxşı dərk etmək üçün optikadan 

məlum olan analoji hadisəni xatırlayaq. Ağ  işığın paralel dəstəsi üçbucaqlı prizmadan 

keçərək spektrə ayrılır. Bunun qarşısında əksinə qoyulmuş və böyük dispersiyaya malik 

olan digər prizma isə müxtəlif rəngli şüaları ağ "fokusa" toplayır. Burada birinci prizma 

elektrik, ikinci prizma isə maqnit sahəsinə, müxtəlif dalğa uzunluğuna malik şüalar isə 

q

/m-i eyni olan müxtəlif sürətli ionlara uyğundur. 

Yuxarıda deyilənlərdən aydın olur ki, q/m xüsusi yükü digər qiymətə malik olan 

ionlar başqa nöqtələrdə fokuslanmalıdır: 27.2 şəklində  q/m-in yalnız bir qiyməti üçün 

ionların trayektoriyaları göstərilmişdir. Müəyyən edilmişdir ki, q/m xüsusi yükü müxtəlif 

olan dəstələrin fokuslandığı nöqtələr eyni bir düz xətt üzərində yerləşir (27.2 şəklində bu 

düz xətt punktirlə göstərilmişdir). Aston fotolövhəni bu düz xətt boyunca yerləşdirərək 

həmin fotolövhə üzərində  hər biri q/m-in müəyyən bir qiymətinə uyğun gələn bir sıra 

ştrixlər almışdı. Fotolövhədə alınmış  xəyalın optik xətti spektrin fotoqrafiyasına oxşar 

olduğunu nəzərə alaraq, Aston bu xəyalı kütlə spektroqramı, öz cihazını isə kütlə 

spektroqrafı adlandırmışdır. 

Aston spektroqrafında alınan kütlə spektroqramlarında  ştrixlər (xətlər) arasındakı 

məsafə (cihazın dispersiyası) o qədər böyükdür ki, kütlələrin ölçülməsi və qiymətləri çox 

yaxın olan kütlələrin bir-birindən fərqləndirilməsi çox böyük dəqiqliklə aparıla bilər. 

Doğrudan da, 16 sm uzunluğa malik spektrdə kütlələri iki dəfədən bir az çox fərqlənən 

atomların xətləri yerləşir və kütlənin 1% dəyişməsinə fotolövhənin müxtəlif yerlərində 

xətlər arasında 1,5–3 mm məsafə uyğun gəlir. 

Bu spektrlərə  əsasən kütlələri aşağıdakı kimi təyin edirlər. Kütlə spektri vasitəsilə 

kütlənin yalnız nisbi qiyməti təyin edilə bildiyindən, əvvəlcə "standart" olaraq hər hansı 

müəyyən bir kütlə seçilir. Məsələn, kütlənin fiziki şkalasında kütləsi 16 olan 

16

O oksigen 



izotopunun kütləsi əsas götürülür. Sonra məlum olmayan kütlələri təyin etmək üçün absis 

oxunda xətlərin fotolövhə üzərində götürülmüş müəyyən nöqtədən olan məsafəsini, 

ordinat oxunda isə uyğun kütlələri qeyd etməklə dərəcələnmə əyrisi qurulur. Bu kütlələr 

şkalası nisbəti dəqiq məlum olan kütlələrə uyğun  ştrixlərin (xətlərin) köməyi ilə qurula 

bilər. Məsələn, O oksigen atomuna və O

2

 oksigen molekuluna uyğun olan xətlərə uyğun 



gələn kütlə 16 və 32-dir. Birqat O

+

 və ikiqat O



2+

 yüklənmiş oksigen atomlarına isə 16 və 

8 kütlələri uyğun gəlir və s. 

27.3  şəklində misal olaraq Aston kütlə spektroqrafına uyğun dərəcələnmə  əyrisi 

verilmişdir. Göründüyü kimi, bu əyri düz xətdən çox az fərqlənir ki, bu da yüksək 

dəqiqlik alınmasını xeyli asanlaşdırır. 

Digər növ kütlə-spektroqrafı Beynbric tərəfindən yaradılmışdır. Beynbric öz 

cihazında elektrik və maqnit sahələrinin başqa cür kombinasiyasından istifadə etmişdir. 

Onun qurduğu kütlə-spektroqrafı çox sadə quruluşa malikdir. Lakin alınan nəticələr bir 

 

142 



çox hallarda Aston spektroqrafının verdiyi nəticələrdən daha dəqiq olur. Beynbricin kütlə 

spektroqrafının sxemi 27.4 şəklində verilmişdir. 

İonlar dəstəsi  əvvəlcə sürətlər selektoru (filtri) adlanan hissədən keçir ki, burada da 

dəstədən sürəti yalnız müəyyən qiymətə malik olan ionlar ayrılır. Belə ki, selektorda 

ionlar dəstəsi bir-birinə perpendikulyar olan və ionları  əks istiqamətlərdə meyl etdirən 

elektrik və maqnit sahələrinin eyni zamanda təsirinə məruz qalır. Ona görə də selektorun 

çıxış yarığından yalnız elə ionlar keçəcəkdir ki, onlar üçün elektrik və maqnit sahələrinin 

yaratdığı meyllər bir-birini kompensasiya etmiş olsun. Bu isə  qE=q

υ

B

  şərti ödəndikdə 

baş verə bilər. Deməli, selektordan çıxan ionların sürəti, onların yükündən və kütləsindən 

asılı olmayaraq, eyni bir 

υ

=E/B qiymətinə bərabər olacaqdır. Selektordan çıxan kimi bu 



eyni sürətli ionlar hərəkət istiqamətinə perpendikulyar yönəlmiş və induksiyası  '

B

r

 olan 



digər bircinsli maqnit sahəsi oblastına düşürlər. Bu maqnit sahəsində isə onlar radiusu 

(23.12) düsturuna əsasən q/m-dən asılı olan çevrələr üzrə hərəkət edirlər. 



Шякил 27.4. 

10

20



30

40

0



1

2

3



4

5

6



M

D (sm)


10

20

30



40

0

1



2

3

4



5

6

M



D (sm)

Шякил 27.3.

'

B



q

m

R

υ



=

 



 

           (27.4) 

Bu ionlar yarımçevrə  cızaraq fotolövhənin üzərində selektorun çıxış yarığından 2R 

məsafədə yerləşmiş nöqtəyə toplanırlar. Deməli,  q/m xüsusi yükü eyni olan ionlar 

fotolövhə üzərində nazik zolaq şəklində iz qoyurlar. Cihazın parametrlərini bilərək 

ionların xüsusi yükünü təyin etmək olar. İonun yükü e elementar yükün tam misillərinə 

bərabər olduğundan (ne,  = 1,2,3,…)  tapılmış  q/m qiymətlərinə  əsasən ionların 

kütləsini təyin etmək olar. İonların kütləsini fotolövhə üzərindəki izlərə əsasən birbaşa da 

təyin etmək olar. Belə ki, eyni 

υ

 sürətinə malik olan ionların kütləsi (27.4) düsturuna 



əsasən onların cızdığı çevrələrinin radiusu ilə düz mütənasibdir: 

R

const

R

qB

m

=



=

υ



'

.   


                  (27.5) 

Ona görə də izlərin fotolövhə üzərində başlanğıc kimi götürülmüş hər hansı xətdən olan 

məsafəsi də kütlə ilə düz mütənasib olar. Bu cihazın  şkalasının xətti olması, izlərin 

simmetrik olması sayəsində intensivlikləri ilə bir-birindən hətta kəskin fərqlənən izləri 

 

143


müqayisə etməyə imkan verməsi və yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malik olması ona 

Aston kütlə-spektroqrafına nisbətən böyük üstünlük verir. 

Hal-hazırda kütlə spektroqraflarının çoxlu sayda təkmilləşdirilmiş növləri vardır. 

Bundan başqa ionları fotolövhə ilə deyil, elektrik qurğusu vasitəsilə qeydə almağa imkan 

verən kütlə-spektrometrləri də yaradılmışdır. 

Kütlə spektroqrafları  hər bir növdən olan atomların kütləsini çox böyük dəqiqliklə 

(10

-5

) təyin etməyə imkan verir. Fotoqrafik fotometriya üsullarından istifadə edərək 



spektrin müəyyən xətlərində fotolövhənin qaralması  dərəcəsinə görə bu xətlərə uyğun 

kütlələrin faizlə  tərkibini müqayisə etmək olar. Lakin əvvələn, fotoqrafik fotometriya 

üsulları çox böyük zəhmət tələb edir və alınan nəticələr çox da dəqiq olmur və ikincisi, 

kütlə spektrometrləri izotopların faizlə  tərkibini daha tez və  dəqiq təyin etməyə imkan 

verir. Kütlə spektrometrlərində müəyyən kütləyə malik olan ionların qeydə alınması 

fotoqrafik üsulla yox, ionun daşıdığı yükün miqdarına və ya ion cərəyanının  şiddətinə 

görə elektrik üsulu ilə aparılır. Buna görə də faizlə tərkibi təyin etmək üçün əlavə ölçülər 

tələb olunmur, çünki elektrik ölçü cihazının (elektrometr və ya qalvanometr) göstərişi, 

sadəcə olaraq, verilmiş növ ionların sayı ilə düz mütənasib olur. 

Kütlə spektrometrləri həm də atomun kütləsini təyin etməyə imkan verir, lakin bu 

zaman dəqiqlik kütlə-spektroqrafının dəqiqliyindən az olur. Son dövrlərdə kütlə 

spektrometrləri, onlardan qazların kimyəvi təhlili (məsələn, karbohidrogenlərin təhlili) 

üçün geniş istifadə edilməsi ilə əlaqədar olaraq, böyük praktik əhəmiyyət kəsb etmişlər. 

Bundan başqa, izotopların elektromaqnit üsulu ilə ayrılmasında istifadə olunan qurğular 

kütlə spektrometrləri əsasında yaradılmışdır. 

Kütlə spektrometrlərinin  əsas xüsusiyyətlərindən biri səpələnən ion dəstəsini 

fokuslamaqdır. Aston kütlə spektroqrafında fokuslama dedikdə eyni kütləyə (əslində eyni 

q/m-ə), lakin müxtəlif sürətə malik olan ionların bir nöqtəyə (fokusa) yığılması başa 

düşülür. Bu məqsədlə, hər  şeydən  əvvəl, ion dəstəsini bir-birindən uzaq məsafədə 

qoyulmuş iki yarıqdan (şəkil 27.2) keçirməklə paralel şüa şəklinə salırlar. Lakin bu, çoxlu 

sayda ionların itməsinə  səbəb olur. Belə ki, optika dili ilə desək, cihaz xəyalın 

kəskinliyində qazanır, işıq  şiddətində isə itirir. Kütlə spektrometrlərinin 

konstruksiyasında səpələnən ion dəstəsinin müxtəlif fokuslama üsullarından istifadə 

edilir. Burada Aston kütlə spektroqrafındakı kimi yalnız sürətlərə görə deyil, həm də 

istiqamətlərə görə fokuslama üsulları tətbiq olunur. Bu məsələnin həlli "elektron həndəsi 

optikası"nın inkişafı ilə, yəni yüklü hissəciklərin elektrik və maqnit sahələrindəki 

yollarını hesablamaq üçün mexanika və  həndəsi optika arasındakı oxşarlıqdan istifadə 

edilməsi ilə əlaqədar olaraq xeyli asanlaşmışdır. Bu üsul son dövrlərdə müxtəlif praktik 

tələblərlə, o cümlədən televiziya texnikasının tələbatı  və elektron mikroskoplarının 

yaradılması və s. ilə əlaqədar olaraq xeyli inkişaf etmişdir. 

İlk kütlə spektrometri Aston kütlə spektroqrafı ilə  təxminən eyni vaxtda Dempster 

tərəfindən yaradılmışdır. Sonralar Blekni, Beynbric və Cordan tərəfindən daha 

mükəmməl kütlə spektrometrləri qurulmuşdur. 

Dempster kütlə spektrometrinin sxemi 27.5 şəklində verilmişdir. Burada eninə maqnit 

sahəsi vasitəsilə istiqamətləri 180

°  məsafəyə (və ya 

π

 radiana) fokuslama üsulundan 



istifadə olunur. Bu üsulla q/m-in müəyyən qiymətinə malik olan ionlar dəstəsi, dəstənin 

bütün yolu boyunca təsir edən bircinsli eninə maqnit sahəsində yarımçevrə  cızaraq 

fokuslanırlar. 

 

144 



İon dəstəsini almaq üçün anodun üzərinə 

metalın duzunu töküb qızdırırlar. Seyrəl 

dilmiş qazlarda boşalma zamanı anoddan 

metalın müsbət ionları anod şüaları şəklində 

çıxır və o nların enerjisi çox kiçik olur. Buna 

görə də sonrakı sürətlənmə zamanı qazanılan 

enerji başlanğıc enerjiyə nisbətən çox böyük 

olduğundan ionların enerjisi təqribən eyni 

olur. Dempsterin cihazında  A  mənbəyindən 

bu qayda ilə buraxılan ionlar A və C arasında 

yaradılmış  u potensiallar fərqinin təsiri 

altında bərabər enerji alır. Səpələnmiş ionlar 

dəstəsi S

1

 yarığından keçərək induksiyası  B



r

 

olan bircinsli eninə maqnit sahəsinin təsir etdiyi oblasta daxil olur. Bu oblastda ionlar 



radiusu (23.12) düsturuna əsasən 

R

=5



sm

R

=5



sm

Шякил 27.5.

 

qB



m

R

υ

=



 

 

 



        (27.5) 

kimi təyin olunan yarımçevrələr cızaraq hərəkət edir və q/m-i müxtəlif olan ionlar, 27.5 

şəklindən göründüyü kimi, müxtəlif nöqtələrdə fokuslanırlar.  İonlar eyni enerjiyə 

malikdirsə (baxılan halda bu məhz belədir) 



qu

m

=

2



2

υ

 



 

 

         (27.6) 



yaza bilərik. (27.5) və (27.6) düsturlarından isə 

u

qB

m

R

=



2

2

2



 

 

 



          (27.7) 

alarıq. Bu düsturdan isə görünür ki, sürətləndirici u potensiallar fərqini seçməklə q/m-in 

verilmiş qiymətində R əyrilik radiusu üçün elə müəyyən qiymət almaq olar ki, (məsələn, 

27.5  şəklində  R=5 sm),  S

2

 yarığından bizim istədiyimiz kütləyə malik olan ionları 



buraxmaq mümkün olsun. Bu halda P kollektoruna verilən potensial (və ya kollektorda 

ionların cərəyan şiddəti) verilmiş kütləli ionların sayının ölçüsü olur. 

 

 

Ё28. Tsiklotron rezonansı. Elektronun 



effektiv kütləsi 

 

Hissəciyin maqnit sahəsində  fırlanma tezliyinin onun enerjisindən asılı olmaması 



(Ё23) yüklü hissəcikləri sürətləndirmək üçün işlədilən və tsiklotron adlanan qurğularda 

istifadə olunur. Tsiklotron ağır hissəcikləri (ionları) alçaq gərginlikdən istifadə etməklə 

sürətləndirməyə imkan verir. 

Tsiklotronun iş prinsipi sxematik olaraq 28.1 şəklində  təsvir olunmuşdur.  İonların 

sürətləndirilməsi içi boş metal qutu şəklində olan duantlar adlanan iki dənə D elektrodları 

arasındakı fəza oblastında baş verir. Duantlar arasında güclü generator vasitəsilə bir neçə 

10 kV  dəyişən gərginlik yaradılır. Buna görə  də duantlar arasındakı yarıqda ionları 

 

145



sürətləndirən elektrik sahəsi yaranmış olur. İonlar isə xüsusi İ ion mənbəyində alçaq 

tezlikli qaz boşalmasında alınır və duantlar arasındakı yarığın mərkəzinə daxil edilir. 

Duantların özləri isə bütövlükdə vakuum kamerasında yerləşir və bu kamera da böyük 

elektromaqnitin qütbləri arasında qoyulmuşdur. 

Tsiklotronda ionların pilləli sürətlənməsi baş 

verir. Belə ki, duantlar arasındakı yarığa düşən 

hər bir ion elektrik sahəsində sürətlənərək 

duantlardan birinin içinə daxil olur. Burada o, 

maqnit sahəsinin təsiri altında yarımçevrə 

cızaraq fırlanma periodunun yarısına bərabər 

olan zaman müddətindən sonra yenidən duantlar 

arasındakı yarığa düşür və  əgər generatorun 

ω

 

tezliyi 



ω

c

 tsiklotron tezliyinə (Ё23) bərabərdirsə, 

bu anda elektrik sahəsinin istiqaməti  əksinə 

dəyişir; ion təkrarən sürətlənərək ikinci duanta 

daxil olur və burada o, daha böyük radiuslu 

çevrə üzrə hərəkət edir. İonun maqnit sahəsində 

fırlanma müddəti onun enerjisindən asılı 

olmadığı üçün o, duantlar arasındakı yarıqdan növbəti dəfə keçdikdə  gərginliyin fazası 

yenidən 

π

 qədər dəyişəcək və ionun yenidən sürətlənməsi baş verəcək və s. Beləliklə, ion 



açılan spiral üzrə hərəkət edərək öz enerjisini kəsilməz olaraq artıracaqdır. Maqnit sahəsi 

təsir edən oblastın kənarında ya bombardman edilməsi nəzərdə tutulan hədəf qoyulur, ya 

da sürətləndirilmiş ion dəstəsi kameradan kiçik pəncərə vasitəsilə lazımi istiqamətdə 

buraxılır. 



Download 18.1 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   119




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling