查看“︁離子回旋共振”︁的源代码

'''離子回旋共振'''是一種與[[磁場]]中[[离子|離子]]運動相關的現象。它用於加速[[回旋加速器]]中的離子，並用于[[质谱法|測量質譜分析]]中離子化分析物的質量，特别是[[傅里叶变换离子回旋共振质谱法|傅立葉變換離子回旋共振]]質譜儀。它還可用於得知稀釋氣體混合物中[[化学动力学|化學反應的動力學]]，前提是這些反應涉及帶電物質。

== 回旋共振頻率的定義 ==
由於[[洛伦兹力|勞侖茲力，]]離子在静止均匀的磁場中會做圓周運動。對於給定的磁場強度''B'' ，此''回旋運動''的[[角频率|角頻率]]由下式給出

: <math>\omega = 2\pi f = \frac{zeB}{m},</math>

其中''z''是離子的正電荷或負電荷的數量， ''e''是[[基本电荷|基本電荷]]， ''m''是離子的質量。 <ref>In SI units, the elementary charge ''e'' has the value 1.602×10<sup>−19</sup> [[库仑|C]], the mass of the ion ''m'' is often given in [[Unfied atomic mass unit|unified atomic mass unit]] or dalton: 1{{Spaces}}u&nbsp;= 1{{Spaces}}Da&nbsp;≈ 1.660539040(20)&nbsp;×{{Spaces}}10<sup>−27</sup>{{Spaces}}kg, the magnetic field ''B'' is measured in [[特斯拉|teslas]], and the angular frequency ω is measured in [[弧度|radians]] per second.</ref>因此，具有频率''f'' 的電激發信號將與具有質荷比''m/z''的離子共振，離子之質荷比由下式给出

: <math>\frac{m}{z} = \frac{eB}{2\pi f}.</math>

圓周運動可以與勻速軸向運動疊加，導致[[螺旋|螺旋線]]，或者與垂直於場的匀速運動疊加（例如，在電場或重力場的情况下）導致[[摆线|擺線]]。

== 離子回旋共振加熱 ==
離子回旋共振加熱（或 ICRH）是一種使用頻率與離子回旋頻率對應的[[電磁輻射|電磁波]]來加熱[[等离子体|等離子體]]的技術。 <ref>{{Cite web|title=ICRH|url=https://www.ipp.mpg.de/3871973/ICRH|access-date=2020-06-19|website=www.ipp.mpg.de|language=en|archive-date=2015-12-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20151222125743/https://www.ipp.mpg.de/3871973/ICRH|dead-url=no}}</ref>等離子體中的離子吸收電磁輻射，因此[[动能|動能]]增加。該技術常用於加熱[[托卡马克|托克馬克]]等離子體。 <ref>{{Cite journal |last=Start |first=D. F. H. |last2=Jacquinot |first2=J. |last3=Bergeaud |first3=V. |last4=Bhatnagar |first4=V. P. |last5=Cottrell |first5=G. A. |last6=Clement |first6=S. |last7=Eriksson |first7=L-G. |last8=Fasoli |first8=A. |author-link8=Ambrogio Fasoli |last9=Gondhalekar |first9=A. |last10=Gormezano |first10=C. |last11=Grosshoeg |first11=G. |date=1998 |title=D-T Fusion with Ion Cyclotron Resonance Heating in the JET Tokamak |url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.80.4681 |journal=Physical Review Letters |volume=80 |issue=21 |page=4681–4684 |bibcode=1998PhRvL..80.4681S |doi=10.1103/PhysRevLett.80.4681}}</ref><ref>{{Cite journal |last=Bécoulet |first=M. |last2=Colas |first2=L. |last3=Pécoul |first3=S. |last4=Gunn |first4=J. |last5=Ghendrih |first5=Ph. |last6=Bécoulet |first6=A. |last7=Heuraux |first7=S. |date=2002 |title=Edge plasma density convection during ion cyclotron resonance heating on Tore Supra |url=https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1472501 |journal=Physics of Plasmas |volume=9 |issue=6 |page=2619–2632 |bibcode=2002PhPl....9.2619B |doi=10.1063/1.1472501 |issn=1070-664X |access-date=2023-05-14 |archive-date=2020-06-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200621034251/https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1472501 |dead-url=no }}</ref><ref>{{Cite journal |last=Reinke |first=M L |last2=Hutchinson |first2=I H |last3=Rice |first3=J E |last4=Howard |first4=N T |last5=Bader |first5=A |last6=Wukitch |first6=S |last7=Lin |first7=Y |last8=Pace |first8=D C |last9=Hubbard |first9=A |last10=Hughes |first10=J W |last11=Podpaly |first11=Y |date=2012 |title=Poloidal variation of high- Z impurity density due to hydrogen minority ion cyclotron resonance heating on Alcator C-Mod |url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0741-3335/54/4/045004 |journal=Plasma Physics and Controlled Fusion |volume=54 |issue=4 |page=045004 |bibcode=2012PPCF...54d5004R |doi=10.1088/0741-3335/54/4/045004 |issn=0741-3335 |hdl=1721.1/84058 |s2cid=6053900 |hdl-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal |last=Van Eester |first=D. |last2=Lerche |first2=E. |last3=Ragona |first3=R. |last4=Messiaen |first4=A. |last5=Wauters |first5=T. |date=2019 |title=Ion cyclotron resonance heating scenarios for DEMO |url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ab318b |journal=Nuclear Fusion |volume=59 |issue=10 |page=106051 |bibcode=2019NucFu..59j6051V |doi=10.1088/1741-4326/ab318b |issn=0029-5515 |hdl=10138/324306 |s2cid=199118064 |hdl-access=free}}</ref>

=== 在太陽風中 ===
2013年3月8日，美國宇航局發布了一篇文章，根據該文章，離子回旋波被其名為 WIND 的太陽探測器航天器確定為[[太阳风|太陽風]]從太陽表面升起時加熱的主要原因。在這一發現之前，尚不清楚為什麽太陽風粒子在加速遠離太陽表面時會升溫而不是降溫。 <ref name="nasa">{{Cite web|title=Solar Wind Energy Source Discovered - NASA Science|url=https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/08mar_solarwind/|access-date=2014-01-20|publisher=science.nasa.gov|archive-date=2023-04-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20230418014930/https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/08mar_solarwind/|dead-url=no}}</ref>

== 更多資料 ==

* [[回旋共振]]
* 电子回旋共振

== 參考資料 ==
{{Reflist}}
[[Category:离子源]]
[[Category:物質內的電場和磁場]]
[[Category:凝聚体物理学]]
[[Category:等離子體物理學]]
[[Category:科学技术]]
[[Category:等离子体物理学]]