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Kenneth BAINBRIDGE
(1904-1996).
Physicien américain qui est l'inventeur du premier spectromètre de masse.




Spectromètre de masse


On présente ici le principe du spectromètre de masse de Bainbridge.
Les matériaux à analyser sont introduit dans un ionisateur accélérateur (non représenté).
Les ions produits sont introduits dans le sélecteur de vitesse.
Dans cette zone représentée en jaune les ions ( masse m et charge +q ) sont soumis à champ électrique E et à un champ magnétique uniformes et perpendiculaires.
Les ions sont soumis à la force électrique Fe = q.E et à la force magnétique Fm = q (V ^ Bo). La déviation du faisceau est nulle si ces forces se compensent.
La vitesse initiale V des ions qui peuvent pénétrer dans la chambre d'analyse est donc égale à : V = E / Bo (1).

Les ions sont ensuite soumis à l'action d'un seul champ magnétique et décrivent dans la chambre d'analyse (ou règne un vide poussé) une trajectoire circulaire dont le rayon est donné par la relation : R = m.V / q.B (2)
Si n est le nombre de nucléons (nombre massique) de l'ion, sa masse m est sensiblement égale à n.1,6710-27 kg. 
On ne prend en compte que les ions de charge q = +1,6.10-19 C.

Les spectromètres modernes comportent de systèmes évolués pour l'ionisation, la déflexion et la détection mais tous sont basés sur le même principe : la déviation d'un ion par un champ magnétique est fonction de sa masse.


Utilisation :
Avec la liste de choix sélectionner le composé à étudier.
Avec les sliders modifier les valeurs de E et de B pour obtenir des trajectoires de rayons corrects. Bo est fixe et vaut 20 gauss.
En utilisant les formules (1) et (2) déterminer les nombres massiques des isotopes des matériaux proposés.
Attention aux unités. 1 gauss correspond à 10−4 teslas.
 La graduation de la base de la chambre est en cm.
Le bouton [Réponse] permet d'obtenir la solution.