有一种“双聚焦分析器”质谱仪,工作原理如图所示。加速电场的电压为
U , 静电分析器中有会聚电场,即与圆心
O1等距各点的电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心
O1 , 磁分析器中以
O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为
m、电荷量为
q的正离子(初速度为零, 重力不计);经加速电场加速后,从
M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为
R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,并从
N点射出静电分析器。而后离子由
P点沿着既垂直于磁分析器的左边界,又垂直于磁场方向射入磁分析器中,最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从
Q点射出,并进入收集器,测量出
Q点与圆心
O2的距离为
d。(题中的
U、
m、
q、
R、
d都为已知量)