Фильтр Вина

Фильтр Ви́на — прибор для фильтрации заряженных частиц в скрещенном магнитном и электрическом поле. Может применяться как анализатор энергетического спектра, монохроматор или масс-спектрометр.

Впервые создан в 1898 году Вильгельмом Вином для исследования анодных лучей.

В приборе перпендикулярно потоку заряженных частиц создаётся скрещенное электрическое и магнитное поле, соответственно, суммарная сила действующая на частицу равна нулю при условии ${\displaystyle E=Bv/c}$, где ${\displaystyle v}$ — скорость частицы. Частицы ускоряются разницей потенциалов ${\displaystyle V}$ до энергии ${\displaystyle QV}$, где ${\displaystyle Q}$ — заряд частицы. Таким образом только частицы удовлетворяющие соотношению ${\displaystyle M/Q=(Ec/B)^{2}}$ не отклоняются в данных полях и успешно проходят через коллиматор.

Разрешение фильтра зависит от разброса скоростей частиц (зависящий в свою очередь от начального распределения скоростей частиц), напряжённости полей и ширины коллиматора. Для достижения высокой разрешающей способности необходимо уменьшать ширину коллиматора, увеличивать напряжённость полей, а также увеличивать разгоняющую разность потенциалов для уменьшения влияния начального распределения скоростей. На практике разрешение ${\displaystyle \delta M/M}$ фильтра Вина обычно составляет порядка ${\displaystyle 10^{-2}}$. Обычно диапазон измеряемых масс равен 1-5000 а.е.м. и ограничен в основном напряжённостью полей.

• The Wien filter: History, fundamentals and modern applications, E.Plies, K.Marianowski, T.Ohnweiler, NIM A, Vol.645, Issue 1, July 2011, pp. 7-11.
• Об использовании фильтра Вина в исследованиях на низкоэнергетических пучках радиоактивных ядер