Penning tuzağı

Penning tuzakları homojen bir statik manyetik alan ve mekansal olarak homojen olmayan statik elektrik alanını kullanarak yüklü parçacıkları depolayan cihazlardır. Özellikle atomaltı parçacıkların özelliklerinin hassas ölçümleri için uygundurlar.

Son zamanlarda Penning tuzağı kuantum hesaplama ve kuantum bilgi işleme fiziki gerçekleştirmede kullanılmıştır. Penning tuzakları bir geonium atom olarak da bilinen ölçümlerin gerçekleştirilmesinde de kullanılır. Penning tuzakları dünya çapında birçok laboratuvarda kullanılmaktadır. Örneğin, proton depolamak için CERN'de kullanılırlar.

Çalışma Biçimi

Penning tuzakları eksenel parçacıkları sınırlandırmak için radyal parçacıkları sınırlandırmak için güçlü bir homojen eksenel manyetik alan ve bir quadrupole elektrik alanı kullanılabilir.
Bir halka ve iki ucu kapalı kapakları: statik elektrik potansiyeli üç elektrotlu bir kümesi kullanılarak oluşturulabilir. Ideal Penning kapanında halka ve uç kapakları devrim hiperboloidler vardır. Pozitif (negatif) iyon yakalama için, kapağı elektrotların halka pozitif (negatif) potansiyel göreceli tutulur. Bu potansiyel tuzak, eksen yönü boyunca iyon tuzağı merkezinde bir sırt nokta oluşturur. Elektrik alanı tuzak ekseni boyunca (armonik ideal Penning tuzak durumunda) salınım iyonları neden olur. Elektrik alanı ile birlikte manyetik alanın epitrochoid üzerinden izleri bir hareket ile radyal bir düzlemde hareket etmek için yüklü parçacıkların neden olur.

{-} Ve modifiye siklotron  {+} frekansları radyal bir düzlemde iyonlarının yörünge hareketi iki adlandırılır Magnetron  frekanslarda modları oluşmaktadır.
İki frekansın toplamından sadece kütle ile elektrik şarj oranına ve manyetik alan kuvvetine bağlı olarak siklotron frekansı vardır. Bu frekans çok doğru ölçülebilir ve yüklü parçacıkların kütleleri ölçmek için kullanılabilir.Yüksek hassasiyetli kütle ölçümleri (elektron, protonun kitleleri  2  H,  20  Ne ve  28  Si) çoğu Penning tuzakları tercih edilir.

Fourier dönüşümü kütle spektrometresi
Fourier transform iyon siklotron rezonans kütle spektrometrisi (aynı zamanda Fourier dönüşümü kütle spektrometrisi olarak da bilinir), bir de iyonları siklotron frekansı esas iyonlarının kitle ile şarj oranı (m/z) belirlenmesi için kullanılan kütle spektrometrisi türüdür, sabit manyetik alandır.

Kaynakça

Dış bağlantılar 
Nobel Fizik Ödülleri 1989
Stockholm, İsveç Yüksek hassasiyetli Penning Kapanı Kütle Spektrometresi
Penning tuzağı kütle ISOLDE az spektrometresi / CERN, İsviçre ile kararsız çekirdeklere Yüksek hassasiyetli kütle tayini

Ölçü aletleri
Kütle spektrometrisi