En **Faraday-kopp** er en metall (ledende) kopp designet for å fange ladede partikler i vakuum. Den resulterende strømmen kan måles og brukes til å bestemme antall ioner eller elektroner som treffer koppen. Faraday-koppen ble oppkalt etter Michael Faraday, som rundt 1830 var den første som utarbeidet teorier om ioner.

Som eksempel på instrumenter som bruker Faraday-kopper kan nevnes romfartsonder (Voyager 1, & 2, Parker Solar Probe, etc.) og massespektrometre.

Prinsipp for drift
------------------

Faraday-kopp med en elektron-undertrykkende plate foran
Når en stråle eller en pakke med ioner treffer metallet, får den en liten nettolading mens ionene blir nøytralisert. Metallet kan deretter utlades for å måle en liten strøm proporsjonal med antall påstøtende ioner. Faraday-koppen er i det vesentlige en del av en krets der ioner er ladningsbærerne i vakuum, og det er grensesnittet til det faste metallet der elektroner fungerer som ladningsbærere (som i de fleste kretser). Ved å måle den elektriske strømmen (antall elektroner som strømmer gjennom kretsen per sekund) i metaldelen av kretsen, kan antall ladninger som bæres av ionene i vakuumdelen av kretsen bestemmes. For en kontinuerlig stråle av ioner (hver med en enkelt ladning) er det totale antallet ioner som treffer koppen per tidsenhet

{\displaystyle {\frac {N}{t}}={\frac {I}{e}}}
hvor N er antall ioner som er observert i en tid t (i sekunder), I er den målte strømmen (i ampere) og e er den grunnleggende ladningen (ca. 1,60 × 10−19 C). Dermed tilsvarer en målt strøm på en nanoamp (10−9 A) omtrent 6 milliarder ioner som treffer Faraday-koppen hvert sekund.

Tilsvarende kan en Faraday-kopp fungere som en samler for elektroner i et vakuum (f.eks. Fra en elektronstråle). I dette tilfellet treffer elektronene ganske enkelt metallplaten/koppen, og en strøm produseres. Faraday-kopper er ikke like følsomme som elektronmultiplikatordetektorer, men er høyt ansett for nøyaktighet på grunn av den direkte sammenhengen mellom den målte strømmen og antall ioner.

Feilkilder
----------

Tellingen av ladninger samlet per tidsenhet påvirkes av to feilkilder: 1) utslipp av sekundære elektroner med lav energi fra overflaten som er rammet av hendelsesladningen og 2) tilbakespredning (~ 180 graders spredning) av den innfallende partikkelen, noe som forårsaker den for å forlate samleflaten, i det minste midlertidig. Spesielt med elektroner er det grunnleggende umulig å skille mellom et nytt nytt innfallende elektron og et som har blitt tilbakesprengt eller til og med et raskt sekundært elektron.

Referanser
----------

1. ↑  Brown, K. L.; Tautfest, G. W. (September 1956). «Faraday‐Cup Monitors for High‐Energy Electron Beams». *Review of Scientific Instruments*. 9 **(engelsk)**. 27: 696–702. ISSN 0034-6748. doi:10.1063/1.1715674. Besøkt 26. februar 2021.
2. ↑  James, Frank A. J. L. (23. september 2004). *Faraday, Michael (1791–1867), natural philosopher, scientific adviser, and Sandemanian* **(engelsk)**. 1. Oxford University Press. doi:10.1093/ref:odnb/9153.

| * v
* d
* r
Massespektrometri |
| --- |
| 
* Masse
* *m*/*z*
* Massespektrum

 |
| Ionekilder | 
* AMS
* APCI
* APLI
* CI
* DAPPI
* DART
* DESI
* DIOS
* EESI
* EI
* ESI
* FAB
* FD
* GD
* IA
* ICP
* LAESI
* MALDI
* MALDESI
* MIP
* PI
* PTR
* SESI
* SIMS
* SS
* SSI
* SELDI
* TI
* TS

 |
| Masseanalysator | 
* Sektor
* Wien-filter
* Flyveti
* Kvadrupol massefilter
* Kvadrupol ionefelle
* Penning-felle
* FT-ICR
* Orbitrap

 |
| Detektor | 
* Elektronmultiplikator
* Mikrokanalplate detektor
* Daly detektor
* Faraday-kopp
* Langmuir–Taylor detektor

 |
| MS-kombinasjon | 
* MS/MS
* QqQ
* Hybrid MS
* GC/MS
* LC/MS
* IMS/MS
* CE-MS

 |
| Fragmentering | 
* BIRD
* CID
* ECD
* EDD
* ETD
* HCD
* IRMPD
* NETD
* SID

 |
| 
* Commons-side **Commons**

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Oppslagsverk/autoritetsdata | Encyclopædia Britannica
 |