登普斯特质谱计英文解释翻译、登普斯特质谱计的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Dempster's mass spectrometer
分词翻译:
登的英语翻译:
ascend; mount; publish; record; step on
普的英语翻译:
general; universal
斯的英语翻译:
this
【化】 geepound
特的英语翻译:
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
质谱计的英语翻译:
【医】 mass spectrometer
专业解析
登普斯特质谱计(Dempster Mass Spectrometer)是由加拿大裔美国物理学家阿瑟·杰弗里·登普斯特(Arthur Jeffrey Dempster)于1918年发明的一种早期且极具影响力的质谱仪器。它是现代质谱技术发展史上的重要里程碑。
术语解析(汉英词典角度):
- 登普斯特 (Dēng pǔ sī tè): 音译自发明者姓氏 "Dempster"。
- 质谱计 (Zhì pǔ jì): 对应英文 "Mass Spectrometer"。指利用电磁学原理,将离子按其质荷比(质量与电荷之比,m/z)进行分离和检测的仪器。"质谱"指质量谱图(Mass Spectrum),"计"指测量仪器。
- 登普斯特质谱计 (Dēng pǔ sī tè Zhì pǔ jì): 专指由登普斯特设计的特定构型的质谱仪,英文为 "Dempster Mass Spectrometer"。
详细含义:
- 历史背景与发明者: 阿瑟·杰弗里·登普斯特(Arthur Jeffrey Dempster, 1886-1950)是美国著名物理学家,长期在芝加哥大学工作。他在1918年设计并建造了这种新型仪器,旨在更精确地测定元素的同位素质量和丰度。这项工作极大地推动了同位素研究和质谱学的发展。
- 核心原理: 登普斯特质谱计的核心设计特点是采用了180度磁偏转(Sector Magnet)。
- 离子化: 样品(通常是气体或蒸汽)在离子源中被电子轰击(Electron Ionization, EI)等方式电离,产生带正电荷的离子。
- 加速与聚焦: 离子被施加的静电场加速,获得动能,并通过狭缝形成离子束。
- 质量分离: 加速后的离子束垂直进入一个均匀的磁场(磁分析器)。在磁场中,带电离子受到洛伦兹力作用而发生偏转。其运动轨迹为圆弧形。离子偏转的半径 (r) 与其质荷比 (m/z)、加速电压 (V) 和磁场强度 (B) 满足以下关系:
$$
frac{m}{z} = frac{B r}{2V}
$$
这意味着,在固定的加速电压 (V) 和磁场强度 (B) 下,不同质荷比 (m/z) 的离子将沿着不同半径的轨迹运动。只有运动轨迹半径 (r) 恰好等于磁分析器设计半径的离子才能通过出口狭缝到达检测器。
- 检测: 通过出口狭缝的离子被收集并产生可测量的电信号(如通过法拉第杯或电子倍增器),信号的强度代表该质荷比离子的丰度。
- 关键特点与意义:
- 方向聚焦: 180度磁偏转设计具有方向聚焦特性。这意味着即使初始方向略有差异(在一定角度范围内)、但具有相同质荷比和动能的离子,经过180度偏转后,能够重新汇聚到同一点(出口狭缝处)。这显著提高了仪器的分辨率和灵敏度。
- 同位素研究的基石: 登普斯特利用他的质谱计首次精确测量了许多元素的同位素质量和相对丰度,例如他首次证明了镁(1920)和锌(1922)存在多种同位素。他的工作为后续原子质量精确测定和核物理学发展奠定了基础。
- 现代质谱先驱: 尽管结构相对简单(单聚焦),登普斯特的设计原理(利用磁场进行质量分离)是现代所有磁质谱仪(包括后来的双聚焦质谱仪)的雏形和基础。其180度磁偏转概念至今仍在一些特殊设计的质谱仪中使用。
- 应用(历史与现代): 最初主要用于元素同位素分析。虽然现代质谱技术(如四极杆、离子阱、飞行时间、轨道阱、傅里叶变换离子回旋共振等)在分析速度、灵敏度、分辨率、质量范围等方面已远超早期的登普斯特型仪器,但其设计理念在质谱发展史和教育领域仍具有重要地位。理解其原理有助于理解更复杂的质谱技术。
权威性参考来源:
- 美国物理学会 (APS Physics) - Historic Sites: APS 将登普斯特在芝加哥大学的实验室认定为历史遗迹,以表彰他在质谱学和同位素研究方面的开创性工作。其官网的历史栏目通常会介绍登普斯特及其质谱计的贡献。
- 质谱学经典教科书与综述文献: 几乎所有关于质谱历史和技术原理的权威著作都会详细介绍登普斯特的工作和他的质谱计设计。例如:
- J. H. Gross 所著的 "Mass Spectrometry: A Textbook"。
- E. de Hoffmann 和 V. Stroobant 所著的 "Mass Spectrometry: Principles and Applications"。
- 相关领域的综述文章,如发表在 Mass Spectrometry Reviews, Journal of the American Society for Mass Spectrometry 等期刊上的历史回顾。
- 科学史资料库(如诺贝尔奖官网): 虽然登普斯特本人未获诺贝尔奖,但他的工作为后续获奖者(如Francis Aston,他独立开发了另一种质谱仪并因此获1922年诺贝尔化学奖)奠定了基础。相关背景资料会提及登普斯特的贡献。
- 大学物理/化学史课程资料: 许多顶尖大学(如芝加哥大学)的物理、化学或科学史课程会将其作为重要案例讲解。
网络扩展解释
登普斯特质谱计(Dempster's mass spectrometer)是早期质谱分析仪器的代表型号,由加拿大物理学家阿瑟·杰弗里·登普斯特(Arthur Jeffrey Dempster)于1918年发明。其主要特点和工作原理如下:
1. 核心功能
该设备属于磁偏转型质谱仪,通过磁场对带电离子的偏转作用,分离不同质荷比(m/z)的粒子,从而测定物质的同位素组成。
2. 关键结构
- 电离室:将气态样品电离生成离子束
- 磁场系统:通过均匀磁场使离子发生弧形轨迹偏转
- 检测器:记录不同偏转半径的离子强度
3. 技术突破
登普斯特的设计首次实现了对同位素的系统分离测量,其单聚焦系统(仅用磁场聚焦)成为后续质谱技术发展的基础框架。
4. 应用领域
早期主要应用于:
- 放射性同位素研究
- 元素同位素丰度测定
- 原子量精确计算
需注意,现代质谱仪已发展为更精密的双聚焦系统,但登普斯特质谱计在科学史上具有里程碑意义。如需查看具体参数或历史文献,可参考物理学期刊数据库或仪器发展史专著。
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