دام پنینگ، دستگاهی برای نگهداری ذرات باردار با استفاده از یک میدان مغناطیسی یکنواخت محوری و یک میدان الکتریکی چهارقطبی غیر یکنواخت است. این نوع از دام به طور ویژه برای اندازه گیری های دقیق ویژگی های یون ها و ذرات زیراتمی پایدار، مناسب است. اتم های ژئونیوم از این راه ایجاد و مطالعه می شوند تا گشتاور مغناطیسی الکترون اندازه گیری شود. به تازگی این نوع دام ها، از طریق به تله انداختن کیوبیت ها در محقق سازی رایانش کوانتومی و پردازش اطلاعات کوانتومی به کار رفته اند. دام های پنینگ در بسیاری از آزمایشگاه های سراسر دنیا نیز استفاده می شوند. مثلاً در سرن از آنها برای ذخیره پادماده مانند پادپروتون استفاده می شود.
هانس جرج دهملت که نخستین دام پنینگ را ساخت، نام آن را از روی نام فرانس میشل پنینگ ( ۱۸۹۴–۱۹۵۳ ) هلندی برگزید. دهلمت از پیمانه خلاء ساخته شده توسط فرانس پنینگ الهام گرفته بود.
در دام های پنینگ از یک میدان مغناطیسی محوری همگن برای محدود کردن شعاعی ذرات، و یک میدان الکتریکی چهارقطبی برای محدود کردن محوری ذرات استفاده می شود. [ ۱] پتانسیل الکتریکی ایستا را می توان به مجموعه ای از سه الکترود ایجاد نمود: یک الکترود حلقوی و دو الکترود کلاهک دار. در یک دام پنینگ ایده آل، الکترودهای کلاهک دار، هذلولی گون های دوران هستند. برای به دام انداختن یون های مثبت ( منفی ) ، الکترودهای کلاهک دار نسبت به الکترود حلقوی در پتانسیل مثبت ( منفی ) قرار می گیرند. این پتانسیل یک نقطه زینی در مرکز دام ایجاد می کند که یون ها را در امتداد جهت محوری به دام می اندازد. میدان الکتریکی سبب نوسان یون ها در امتداد محور دام می شود ( در دام پنینگ ایده آل این نوسان هارمونیک خواهد بود ) . میدان مغناطیسی در ترکیب با میدان الکتریکی باعث می شود که ذرات باردار در صفحه شعاعی طوری حرکت کنند که حرکتشان یک منحنی برون چرخه زاد ( اپی تروکوئید ) را ترسیم کند.
حرکت مداری یون ها در صفحه شعاعی از دو مود در بسامدهایی تشکیل می شود که بسامدهای مگاترون و سیکلوترون تغییریافته نامیده می شوند. این حرکات شبیه به فلک تدویر شبیه هستند که مدل بطلمیوسی منظومه شمسی است.
مجموع این دو بسامد را بسامد سیکلوترون می گویند که تنها به نسبت بار الکتریکی به جرم و قدرت میدان مغناطیسی بستگی دارد. این بسامد را می توان با دقت زیاد اندازه گیری نمود و از آن برای اندازه گیری جرم های ذرات باردار استفاده نمود. بسیاری از دقیق ترین اندازه گیری های جرم ( جرم های الکترون، پروتون، 2H, NE و Si ) با استفاده از داک پنینگ انجام شده است.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفهانس جرج دهملت که نخستین دام پنینگ را ساخت، نام آن را از روی نام فرانس میشل پنینگ ( ۱۸۹۴–۱۹۵۳ ) هلندی برگزید. دهلمت از پیمانه خلاء ساخته شده توسط فرانس پنینگ الهام گرفته بود.
در دام های پنینگ از یک میدان مغناطیسی محوری همگن برای محدود کردن شعاعی ذرات، و یک میدان الکتریکی چهارقطبی برای محدود کردن محوری ذرات استفاده می شود. [ ۱] پتانسیل الکتریکی ایستا را می توان به مجموعه ای از سه الکترود ایجاد نمود: یک الکترود حلقوی و دو الکترود کلاهک دار. در یک دام پنینگ ایده آل، الکترودهای کلاهک دار، هذلولی گون های دوران هستند. برای به دام انداختن یون های مثبت ( منفی ) ، الکترودهای کلاهک دار نسبت به الکترود حلقوی در پتانسیل مثبت ( منفی ) قرار می گیرند. این پتانسیل یک نقطه زینی در مرکز دام ایجاد می کند که یون ها را در امتداد جهت محوری به دام می اندازد. میدان الکتریکی سبب نوسان یون ها در امتداد محور دام می شود ( در دام پنینگ ایده آل این نوسان هارمونیک خواهد بود ) . میدان مغناطیسی در ترکیب با میدان الکتریکی باعث می شود که ذرات باردار در صفحه شعاعی طوری حرکت کنند که حرکتشان یک منحنی برون چرخه زاد ( اپی تروکوئید ) را ترسیم کند.
حرکت مداری یون ها در صفحه شعاعی از دو مود در بسامدهایی تشکیل می شود که بسامدهای مگاترون و سیکلوترون تغییریافته نامیده می شوند. این حرکات شبیه به فلک تدویر شبیه هستند که مدل بطلمیوسی منظومه شمسی است.
مجموع این دو بسامد را بسامد سیکلوترون می گویند که تنها به نسبت بار الکتریکی به جرم و قدرت میدان مغناطیسی بستگی دارد. این بسامد را می توان با دقت زیاد اندازه گیری نمود و از آن برای اندازه گیری جرم های ذرات باردار استفاده نمود. بسیاری از دقیق ترین اندازه گیری های جرم ( جرم های الکترون، پروتون، 2H, NE و Si ) با استفاده از داک پنینگ انجام شده است.
wiki: دام پنینگ