Filtro de Viena

Un filtro de Wien, también conocido como selector de velocidad, es un dispositivo compuesto por campos eléctricos y magnéticos perpendiculares que puede utilizarse como filtro de velocidad para partículas cargadas, por ejemplo, en microscopios electrónicos y espectrómetros. Se utiliza en la espectrometría de masas con aceleradores para seleccionar partículas en función de su velocidad. El dispositivo está compuesto por campos eléctricos y magnéticos ortogonales, de modo que las partículas con la velocidad correcta no se ven afectadas, mientras que otras se desvían. Recibe su nombre de Wilhelm Wien, quien lo desarrolló en 1898 para el estudio de los rayos anódicos. Puede configurarse como analizador de energía de partículas cargadas, monocromador o espectrómetro de masas.

Cualquier partícula cargada en un campo eléctrico sentirá una fuerza proporcional a la carga y fuerza de campo tal que ${\displaystyle {\vec}=q{\vec} {E}}$, donde F es fuerza, q es el cargo, y E es fuerza de campo eléctrico. Del mismo modo, cualquier partícula que se mueva en un campo magnético sentirá una fuerza proporcional a la velocidad y carga de la partícula. La fuerza sentida por cualquier partícula es entonces igual a ${\displaystyle {\vec}=q{\vec}\times {\vec {\vec}}$, donde F es fuerza, q es la carga en la partícula, v es la velocidad de la partícula, B es la fuerza del campo magnético, y ${\displaystyle \times }$ es el producto de la cruz. En el caso de un selector de velocidad, el campo magnético siempre está a 90 grados a la velocidad y la fuerza se simplifica a ${\displaystyle F=qvB}$ en la dirección descrita por el producto cruzado.

Establecer las dos fuerzas a igual magnitud en direcciones opuestas se puede demostrar que ${\displaystyle {\frac}=v}$. Lo que significa que cualquier combinación de electricidad (${\displaystyle {\vec}}$) y magnético (${\displaystyle {\vec}}$) campos permitirán partículas cargadas con sólo velocidad ${\displaystyle {\vec}}$ A través.

• Neutron-velocity selector