Temps de vol
El temps de vol o TOF (de l'anglés clave-of-flight) és el temps que tarda una partícula o una ona (acústica, electromagnètica o d'un atre tipo) en recórrer una distància determinada en un mig determinat
A partir de la mida del temps és possible obtindre la distància recorreguda, la velocitat i atres magnituts com l'energia cinètica o com a forma de deprendre sobre les propietats de la partícula o del mig (com la composició o el cabal). L'objecte es pot detectar directament (per eixemple, per mig d'un detector de ions en espectrometria de masses) o indirectament (per eixemple, per mig de la llum dispersada per l'objecte en velocimetría doppler làser).[1]
Principals tècniques
[editar | editar còdic]El temps de vol es pot medir per mig de diverses tècniques basades en la mida del temps recorregut per l'objecte per a creuar un espai preestablit.
Física de les partícules
[editar | editar còdic]En la física de partícules, la mida de el TOF s'utilisa principalment per a determinar el tipo de partícula detectada. Un experiment clàssic de medició de TOF consistix en dos centelleadores a una distància predefinida. A partir de la mida de el TOF s'obté la velocitat de la partícula i, conseqüentment, la seua variable , Que representa la relació entre la velocitat de la partícula i la velocitat de la llum. Coneixent l'impuls inicial de la partícula, és possible derivar la massa de la partícula de l'equació simple:
a on:
- és l'impuls de la partícula,
- és el factor Lorentz, en funció de ,
- és la relació entre la velocitat de la partícula i la velocitat de la llum ,
- és la massa de la partícula.
Per eixemple, en l'experiment que va supondre el descobriment del antiprotón, dos centelleadores colocats a 12 m de distància varen permetre medir el TOF dels piones i antiprotones produïts per la colisió, en una pols d'1,19 GeV/c. El TOF dels piones era de 42 ns, mentres que el TOF dels antiprotones era d'uns 50 ns: coneixent la variable (0.99 per a piones, 0,78 per a antiprotones, per este valor d'impuls precís), es va poder rastrejar el tipo de partícula.[1]
Espectrometria de masses
[editar | editar còdic]
En espectrometria, la tècnica TOF s'utilisa per a mides sobre ions accelerats per un camp elèctric: els ions són accelerats fins a la mateixa energia cinètica, pero, per una relació de càrrega de massa diferent, tenen velocitats diferents. Per este motiu, la mida del temps de vol permet obtindre la velocitat del ion, a partir de la qual es pot extraure la relació massa/carrega.[2] En particular, en el cas dels electrons (ya que la seua càrrega és invariable), la mida del temps de vol permet obtindre el seu energia cinètica.[3]
La tècnica d'espectrometria de masses en temps de vol (indicada en l'acrònim TOFMS) es realisa en l'analisador de temps de vol que és capaç de distinguir ions caracterisats per càrrega i massa diferents, que, si s'accelera pel mateix potencial, viajaran. un espai igual en diferents moments. Este analisador particular només es pot combinar en algunes fonts, algunes per impulsos, com el MALDI. Per a superar esta llimitació, és possible situar l'equip ortogonalmente a la font.
Electrònica - teléfons inteligents
[editar | editar còdic]En electrònica, la medició de el TOF s'utilisa per a estimar la movilitat electrònica. Inicialment, la tècnica es va utilisar per a la medició de películes primes i semiconductors de baixa conductivitat. S'utilisa freqüentment en estructures de juntes compostes de metal-dielèctric-metal[4] i per a transistors OFET (orgànic FET, en semiconductor orgànic). L'excés de càrregues es generen per rajos làser o impulsos elèctrics. Hui dia també s'utilisa per a apagar la pantalla d'un teléfon inteligent quan l'usuari li l'acosta a l'orella para aixina deshabilitar la seua tactilidad.[5]
Espectroscòpia infrarroja
[editar | editar còdic]Dins del camp de l'espectroscòpia del infrarrojo propenc (NIRS), el método TOF s'utilisa per a medir les distàncies recorregudes per diferents llongituts d'ona en un mateix mig, a partir de les quals és possible obtindre la composició i propietats del mig estudiat.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 Nobel Lecture, Owen Chamberlain:The early antiproton work
- ↑ Cotter, Robert J. (1994). American Chemical Society (ed.). . ISBN 0-8412-3474-4.
- ↑ Clave-of-Flight Techniques For The Investigation Of Kinetic Energy Distributions Of Ions And Neutrals Desorbed By Core Excitations
- ↑ Phys. Rev..119doi:10.1103/PhysRev.119.1226.
- ↑ (2009).J. Phys. Chem. C.113doi:10.1021/jp908381b.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Tiempo de vuelo» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.