Qu’est-ce qu’un quadrupôle électrique ?
Un quadrupôle électrique est une configuration de charges électriques qui se compose de deux paires de charges égales et opposées, placées à des distances égales autour d’un point central. Ces charges sont souvent générées par des électrodes sous forme de barres cylindriques ou d’anneaux. Le quadrupôle électrique est un exemple de champ électrique non-uniforme. Cette configuration est souvent utilisée en physique nucléaire pour séparer et mesurer les particules chargées.
Comment un quadrupôle électrique fonctionne-t-il ?
Le quadrupôle électrique fonctionne en focalisant les particules chargées qui entrent dans le champ électrique non-uniforme, de sorte que les particules chargées se déplacent dans une direction privilégiée. Ceci est réalisé en utilisant une combinaison de tensions de radiofréquence alternées et de tensions continues appliquées aux électrodes. Les ions qui ont une charge et une masse différentes se déplacent à des vitesses différentes dans le champ électrique non-uniforme. Cela permet de séparer les différentes espèces ioniques dans un faisceau de particules.
Utilisations et applications du quadrupôle électrique
Le quadrupôle électrique est largement utilisé en spectrométrie de masse pour analyser la composition des échantillons. Il est également utilisé dans la recherche sur les réacteurs nucléaires pour mesurer la répartition des isotopes et des éléments dans le combustible nucléaire. Les quadrupôles électriques sont également utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs pour la gravure des puces de silicium.
Exemple de détection de quadrupôle électrique
Un exemple de détection de quadrupôle électrique est la spectrométrie de masse. Dans une spectrométrie de masse, les ions sont introduits dans un quadrupôle électrique séparateur de masse, où les ions sont séparés en fonction de leur rapport masse sur charge par le champ électrique non-uniforme. Les ions sont ensuite détectés sur un détecteur de masse, qui enregistre le nombre d’ions détectés pour chaque rapport masse sur charge. Cette technique est largement utilisée pour déterminer la composition d’un échantillon en analysant les masses des ions présents dans l’échantillon.
