Wie fängt man elektrisch geladene Teilchen ein?
Das ist nicht ganz einfach,
insbesondere wenn man die Teilchen zur Ruhe
bringen will!
Deshalb gab es 1989 auch den
Nobel Prize in Physics dafür.
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Die "Standard-Paul-Falle" besteht aus einer Ringelektrode (rot, "positiv") und zwei Kappen (blau, "negativ").
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Darstellung des
Potentials (nach
vorne
abgetragen) in
einer
r-z-Ebene, wenn
man
Wechselspannung
anlegt. Das
Potential
rotiert nicht,
ist aber
rotationssymmetrisch.
 Die Form der Äquipotentiallinien entspricht der Form der Elektroden. Sehhilfe | ||
| Diese
Elektroden erzeugen ein Quadrupolfeld, das
rotationssymmetrisch um die z-Achse ist. Beim
Betrieb mit Gleichspannung würde ein elektrisch
geladenes Teilchen das Sattelpotential nach
kurzer Zeit verlassen. Legt man jedoch eine
Wechselspannung an, die "blau" und "rot" mit
geeigneter Frequenz umpolt, kann man mit dieser
Anordnung Teilchen einfangen.
Rechts sind die Feldstärkevektoren in zwei r-z-Ebenen dargestellt (mit halber Frequenz im Vergleich zur Darstellung des Potentials). |
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© M. Komma 12/2010
Methode: Lösung der Mathieuschen Differentialgleichungen mit Maple.
Siehe auch: Paul-Falle
Mechanisches Analogon | Mechanisches Analogon, Details