مصيدة أيون الحزم الإلكترونية
مصيدة أيون الحزمة الإلكترونية هي عبارة عن زجاجة كهرومغناطيسية تُنتج وتحصر أيونات عالية الشحنة. تستخدم المصيدة شعاع إلكترون مركّز بحقل مغناطيسي قوي لتأيين الذرات إلى حالات شحن عالية من خلال التأثير المتتابع للإلكترون.

عملية
تكون الأيونات الموجبة المنتَجة في المنطقة التي تُقاطع فيها الذرات شعاع الإلكترون محصورة بإحكام في حركتها عن طريق الانجذاب القوي الناتج عن الشحنة السالبة لشعاع الإلكترون. لذلك تدور هذه الأيونات حول شعاع الإلكترون، وتعبره بشكل متكرر مؤدية إلى المزيد من التصادمات والتأيّنات. تُستخدم أقطاب كهربائية محاصرة تحمل فولطية إيجابية مرتبطة بالقطب المركزي لتقييد حركة الأيون على طول اتجاه محور شعاع الإلكترون.

تستطيع مصيدة الأيون الناتجة أن تحتجز الأيونات لعدة ثوانٍ ودقائق، ويمكن بهذه الطريقة تحقيق الشروط للوصول إلى أعلى حالات الشحن حتى اليورانيوم الصرف (+U ). تتطلب الشحنة القوية اللازمة للحبس الشعاعي للأيونات تيارات شعاع إلكترون كبيرة تصل إلى عشرات الملايين. تُستخدم الفولطيات العالية (ما يصل إلى 200 كيلو فولط) في نفس الوقت لتسريع الإلكترونات من أجل تحقيق حالات شحن عالية للأيونات.

يُحتفظ بالفراغ الموجود في الجهاز عادة عند مستويات الفراغ العالي لتجنب تقليل شحن الأيونات عن طريق الاصطدام مع ذرات محايدة يمكنها من خلالها التقاط الإلكترونات، وذلك مع قيم ضغط نموذجية تتراوح بين 12^10 تور فقط (~ 10-10 باسكال).

تطبيقات
تُستخدم مصيدة أيون الحزمة الكهربائية لاستكشاف الخصائص الأساسية للأيونات العالية الشحنة، وذلك كاستخدام التحليل الطيفي الفوتوني على وجه الخصوص في سياق نظرية بنية التركيب الذري النسبية والديناميكا الكهربائية الكمية. إن استعداد المصيدة للتجهيز والإصدار في حجم مجهري لظروف البلازما الفلكية الفيزيائية ذات درجة الحرارة العالية والبلازما الاندماجية في الحبس المغناطيسي تجعل منها أدوات بحثية مناسبة للغاية. تشمل المجالات الأخرى دراسة تفاعلاتها مع الأسطح والتطبيقات الممكنة على علم الأحياء المجهرية.

المراجع

اختراعات أمريكية
حزمة الكترونية
فيزياء البلازما
فيزياء ذرية
فيزياء فلكية
كهرومغناطيسية
مصيدة أيون الحزمة الإلكترونية هي عبارة عن زجاجة كهرومغناطيسية تُنتج و تحصر أيونات عالية الشحنة . تستخدم المصيدة شعاع إلكترون مركّز بحقل مغناطيسي قوي لتأيين الذرات إلى حالات شحن عالية من خلال التأثير المتتابع للإلكترون . عملية تكون الأيونات الموجبة المنتَجة في المنطقة التي تُقاطع في ها الذرات شعاع الإلكترون محصورة ب إحكام في حركة ها عن طريق الانجذاب القوي الناتج عن الشحنة السالبة لشعاع الإلكترون . ل ذٰلك تدور هذه الأيونات حول شعاع الإلكترون ، وتعبره ب شكل متكرر مؤدية إلى المزيد من التصادمات والتأيّنات . تُستخدم أقطاب كهربائية محاصرة تحمل فولطية إيجابية مرتبطة بالقطب المركزي لتقييد حركة الأيون على طول اتجاه محور شعاع الإلكترون . تستطيع مصيدة الأيون الناتجة أن تحتجز الأيونات ل عدة ثوانٍ و دقائق ، و يمكن ب هٰذه الطريقة تحقيق الشروط ل الوصول إلى أعلى حالات الشحن حتى اليورانيوم الصرف ( + U ) . تتطلب الشحنة القوية اللازمة للحبس الشعاعي للأيونات تيارات شعاع إلكترون كبيرة تصل إلى عشرات الملايين . تُستخدم الفولطيات العالية ( ما يصل إلىكيلو فولط ) في نفس الوقت ل تسريع الإلكترونات من أجل تحقيق حالات شحن عالية للأيونات . يُحتفظ بالفراغ الموجود في الجهاز عادة عند مستويات الفراغ العالي ل تجنب تقليل شحن الأيونات عن طريق الاصطدام مع ذرات محايدة يمكن ها من خلال ها التقاط الإلكترونات ، و ذٰلك مع قيم ضغط نموذجية تتراوح بين 10 تور فقط ( ~ باسكال ) . تطبيقات تُستخدم مصيدة أيون الحزمة الكهربائية ل استكشاف الخصائص الأساسية للأيونات العالية الشحنة ، و ذٰلك كاستخدام ال تحليل الطيفي الفوتوني على وجه الخصوص في سياق نظرية بنية التركيب الذري النسبية والديناميكا الكهربائية الكمية . إن استعداد المصيدة للتجهيز وال إصدار في حجم مجهري ل ظروف البلازما الفلكية الفيزيائية ذات درجة الحرارة العالية والبلازما الاندماجية في الحبس المغناطيسي تجعل من ها أدوات بحثية مناسبة ل الغاية . تشمل المجالات الأخرى دراسة تفاعلات ها مع الأسطح والتطبيقات الممكنة على علم الأحياء المجهرية . المراجع اختراعات أمريكية حزمة الكترونية فيزياء البلازما فيزياء ذرية فيزياء فلكية كهرومغناطيسية