Un filtro de Viena, también conocido como selector de velocidad , es un dispositivo que consta de campos eléctricos y magnéticos perpendiculares y que puede utilizarse como filtro de velocidad para partículas cargadas, por ejemplo en microscopios electrónicos y espectrómetros. [1] [2] Se utiliza en espectrometría de masas con aceleradores para seleccionar partículas en función de su velocidad. El dispositivo está compuesto por campos eléctricos y magnéticos ortogonales , de modo que las partículas con la velocidad correcta no se verán afectadas mientras que otras partículas se desviarán. Lleva el nombre de Wilhelm Wien , quien lo desarrolló en 1898 para el estudio de los rayos anódicos . [3] [4] Puede configurarse como analizador de energía de partículas cargadas, monocromador o espectrómetro de masas . [1] [2]
Cualquier partícula cargada en un campo eléctrico sentirá una fuerza proporcional a la carga y la intensidad del campo tal que donde F es la fuerza, q es la carga y E es la intensidad del campo eléctrico. De manera similar, cualquier partícula que se mueva en un campo magnético sentirá una fuerza proporcional a la velocidad y la carga de la partícula. La fuerza que siente cualquier partícula es entonces igual a , donde F es la fuerza, q es la carga de la partícula, v es la velocidad de la partícula, B es la intensidad del campo magnético y es el producto cruzado . En el caso de un selector de velocidad, el campo magnético siempre está a 90 grados de la velocidad y la fuerza se simplifica en la dirección descrita por el producto vectorial.
Si las dos fuerzas tienen la misma magnitud en direcciones opuestas, se puede demostrar que . Lo que significa que cualquier combinación de campos eléctricos ( ) y magnéticos ( ) permitirá el paso de partículas cargadas solo con velocidad.
