PowerPoint プレゼンテーション

質量分析の結果の表示は
なぜ質量電荷比「m/z」になるのか?
測定対象・・・イオン化された1個1個の気体状の分子(荷電粒子)
電場や磁場における測定する荷電粒子の動きを考えると・・・
N
+
+
-
q:イオンの電気量
+
B:磁場の強さ
v:イオンの速さ
イオンが電場のなかで受ける力(F1)=qE
q:イオンの電気量
E:電場の強さ
S
イオンが磁場のなかを運動するときに
受ける力(ローレンツ力)(F2)=qBv
q:イオンの電気量=e(電気素量)x z(イオンの荷数)より
F1=ezE
F2=ezBv
とあらわす事ができる
イオンが電場のなかで受ける力により動く時、このイオンの運動エネルギーは・・・
F1=ezE=
1
2
mv2 ・・・・①
m:イオンの質量、v:イオンの速度
このイオンが磁場強度Bの磁界を通過するとき、軌道は曲げられて曲率半径rの弧を描き、
遠心力と磁場によって生じるローレンツ力(向心力になる)がつりあって運動するので・・・
イオンが受ける遠心力(F3)=
ezBv =
F2=F3より
①、②式より
v=
式を変形させると
mv 2
r
ezBr とすると ezE=
m
m
1
2
mv 2
r
m ezBr
m
・・・・②
2
2
= e(Br)
z
2E
よって電場や磁場の強さを決定することにより、質量や荷数に応じてイオン
を、分離(マススペクトルとして表示)することができます。