Un filtro de Wien, también conocido como selector de velocidad, es un dispositivo que consta de campos eléctricos y magnéticos perpendiculares que se pueden utilizar como filtro de velocidad para partículas cargadas, por ejemplo, en microscopios electrónicos y espectrómetros. [1] [2] Se utiliza en la espectrometría de masas con acelerador para seleccionar partículas en función de su velocidad. El dispositivo está compuesto de 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] Se puede configurar 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, de modo 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 sentida por 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 vectorial . En el caso de un selector de velocidad, el campo magnético siempre está a 90 grados de la velocidad y la fuerza se simplifica a en la dirección descrita por el producto vectorial.
Si se igualan las magnitudes de las dos fuerzas en direcciones opuestas, se puede demostrar que . Lo que significa que cualquier combinación de campos eléctricos ( ) y magnéticos ( ) permitirá el paso de partículas cargadas con solo velocidad.
