登普斯特質譜計英文解釋翻譯、登普斯特質譜計的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Dempster's mass spectrometer
分詞翻譯:
登的英語翻譯:
ascend; mount; publish; record; step on
普的英語翻譯:
general; universal
斯的英語翻譯:
this
【化】 geepound
特的英語翻譯:
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
質譜計的英語翻譯:
【醫】 mass spectrometer
專業解析
登普斯特質譜計(Dempster Mass Spectrometer)是由加拿大裔美國物理學家阿瑟·傑弗裡·登普斯特(Arthur Jeffrey Dempster)于1918年發明的一種早期且極具影響力的質譜儀器。它是現代質譜技術發展史上的重要裡程碑。
術語解析(漢英詞典角度):
- 登普斯特 (Dēng pǔ sī tè): 音譯自發明者姓氏 "Dempster"。
- 質譜計 (Zhì pǔ jì): 對應英文 "Mass Spectrometer"。指利用電磁學原理,将離子按其質荷比(質量與電荷之比,m/z)進行分離和檢測的儀器。"質譜"指質量譜圖(Mass Spectrum),"計"指測量儀器。
- 登普斯特質譜計 (Dēng pǔ sī tè Zhì pǔ jì): 專指由登普斯特設計的特定構型的質譜儀,英文為 "Dempster Mass Spectrometer"。
詳細含義:
- 曆史背景與發明者: 阿瑟·傑弗裡·登普斯特(Arthur Jeffrey Dempster, 1886-1950)是美國著名物理學家,長期在芝加哥大學工作。他在1918年設計并建造了這種新型儀器,旨在更精确地測定元素的同位素質量和豐度。這項工作極大地推動了同位素研究和質譜學的發展。
- 核心原理: 登普斯特質譜計的核心設計特點是采用了180度磁偏轉(Sector Magnet)。
- 離子化: 樣品(通常是氣體或蒸汽)在離子源中被電子轟擊(Electron Ionization, EI)等方式電離,産生帶正電荷的離子。
- 加速與聚焦: 離子被施加的靜電場加速,獲得動能,并通過狹縫形成離子束。
- 質量分離: 加速後的離子束垂直進入一個均勻的磁場(磁分析器)。在磁場中,帶電離子受到洛倫茲力作用而發生偏轉。其運動軌迹為圓弧形。離子偏轉的半徑 (r) 與其質荷比 (m/z)、加速電壓 (V) 和磁場強度 (B) 滿足以下關系:
$$
frac{m}{z} = frac{B r}{2V}
$$
這意味着,在固定的加速電壓 (V) 和磁場強度 (B) 下,不同質荷比 (m/z) 的離子将沿着不同半徑的軌迹運動。隻有運動軌迹半徑 (r) 恰好等于磁分析器設計半徑的離子才能通過出口狹縫到達檢測器。
- 檢測: 通過出口狹縫的離子被收集并産生可測量的電信號(如通過法拉第杯或電子倍增器),信號的強度代表該質荷比離子的豐度。
- 關鍵特點與意義:
- 方向聚焦: 180度磁偏轉設計具有方向聚焦特性。這意味着即使初始方向略有差異(在一定角度範圍内)、但具有相同質荷比和動能的離子,經過180度偏轉後,能夠重新彙聚到同一點(出口狹縫處)。這顯著提高了儀器的分辨率和靈敏度。
- 同位素研究的基石: 登普斯特利用他的質譜計首次精确測量了許多元素的同位素質量和相對豐度,例如他首次證明了鎂(1920)和鋅(1922)存在多種同位素。他的工作為後續原子質量精确測定和核物理學發展奠定了基礎。
- 現代質譜先驅: 盡管結構相對簡單(單聚焦),登普斯特的設計原理(利用磁場進行質量分離)是現代所有磁質譜儀(包括後來的雙聚焦質譜儀)的雛形和基礎。其180度磁偏轉概念至今仍在一些特殊設計的質譜儀中使用。
- 應用(曆史與現代): 最初主要用于元素同位素分析。雖然現代質譜技術(如四極杆、離子阱、飛行時間、軌道阱、傅裡葉變換離子回旋共振等)在分析速度、靈敏度、分辨率、質量範圍等方面已遠超早期的登普斯特型儀器,但其設計理念在質譜發展史和教育領域仍具有重要地位。理解其原理有助于理解更複雜的質譜技術。
權威性參考來源:
- 美國物理學會 (APS Physics) - Historic Sites: APS 将登普斯特在芝加哥大學的實驗室認定為曆史遺迹,以表彰他在質譜學和同位素研究方面的開創性工作。其官網的曆史欄目通常會介紹登普斯特及其質譜計的貢獻。
- 質譜學經典教科書與綜述文獻: 幾乎所有關于質譜曆史和技術原理的權威著作都會詳細介紹登普斯特的工作和他的質譜計設計。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"。
- 相關領域的綜述文章,如發表在 Mass Spectrometry Reviews, Journal of the American Society for Mass Spectrometry 等期刊上的曆史回顧。
- 科學史資料庫(如諾貝爾獎官網): 雖然登普斯特本人未獲諾貝爾獎,但他的工作為後續獲獎者(如Francis Aston,他獨立開發了另一種質譜儀并因此獲1922年諾貝爾化學獎)奠定了基礎。相關背景資料會提及登普斯特的貢獻。
- 大學物理/化學史課程資料: 許多頂尖大學(如芝加哥大學)的物理、化學或科學史課程會将其作為重要案例講解。
網絡擴展解釋
登普斯特質譜計(Dempster's mass spectrometer)是早期質譜分析儀器的代表型號,由加拿大物理學家阿瑟·傑弗裡·登普斯特(Arthur Jeffrey Dempster)于1918年發明。其主要特點和工作原理如下:
1. 核心功能
該設備屬于磁偏轉型質譜儀,通過磁場對帶電離子的偏轉作用,分離不同質荷比(m/z)的粒子,從而測定物質的同位素組成。
2. 關鍵結構
- 電離室:将氣态樣品電離生成離子束
- 磁場系統:通過均勻磁場使離子發生弧形軌迹偏轉
- 檢測器:記錄不同偏轉半徑的離子強度
3. 技術突破
登普斯特的設計首次實現了對同位素的系統分離測量,其單聚焦系統(僅用磁場聚焦)成為後續質譜技術發展的基礎框架。
4. 應用領域
早期主要應用于:
- 放射性同位素研究
- 元素同位素豐度測定
- 原子量精确計算
需注意,現代質譜儀已發展為更精密的雙聚焦系統,但登普斯特質譜計在科學史上具有裡程碑意義。如需查看具體參數或曆史文獻,可參考物理學期刊數據庫或儀器發展史專著。
分類
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