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离子回旋共振

离子回旋共振是一种与磁场中离子运动相关的现象。它用于加速回旋加速器中的离子，并用于测量质谱分析中离子化分析物的质量，特别是傅立叶变换离子回旋共振质谱仪。它还可用于得知稀释气体混合物中化学反应的动力学，前提是这些反应涉及带电物质。

回旋共振频率的定义

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由于劳仑兹力，离子在静止均匀的磁场中会做圆周运动。对于给定的磁场强度B ，此回旋运动的角频率由下式给出

 

其中z是离子的正电荷或负电荷的数量， e是基本电荷， m是离子的质量。 [1]因此，具有频率f 的电激发信号将与具有质荷比m/z的离子共振，离子之质荷比由下式给出

 

圆周运动可以与匀速轴向运动叠加，导致螺旋线，或者与垂直于场的匀速运动叠加（例如，在电场或重力场的情况下）导致摆线。

离子回旋共振加热

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离子回旋共振加热（或 ICRH）是一种使用频率与离子回旋频率对应的电磁波来加热等离子体的技术。 [2]等离子体中的离子吸收电磁辐射，因此动能增加。该技术常用于加热托克马克等离子体。 [3][4][5][6]

在太阳风中

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2013年3月8日，美国宇航局发布了一篇文章，根据该文章，离子回旋波被其名为 WIND 的太阳探测器航天器确定为太阳风从太阳表面升起时加热的主要原因。在这一发现之前，尚不清楚为什么太阳风粒子在加速远离太阳表面时会升温而不是降温。 [7]

更多资料

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参考资料

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  1. ^ In SI units, the elementary charge e has the value 1.602×10−19 C, the mass of the ion m is often given in unified atomic mass unit or dalton: 1 u = 1 Da ≈ 1.660539040(20) × 10−27 kg, the magnetic field B is measured in teslas, and the angular frequency ω is measured in radians per second.
  2. ^ ICRH. www.ipp.mpg.de. [2020-06-19]. （原始内容存档于2015-12-22） （英语）. 
  3. ^ Start, D. F. H.; Jacquinot, J.; Bergeaud, V.; Bhatnagar, V. P.; Cottrell, G. A.; Clement, S.; Eriksson, L-G.; Fasoli, A.; Gondhalekar, A.; Gormezano, C.; Grosshoeg, G. D-T Fusion with Ion Cyclotron Resonance Heating in the JET Tokamak. Physical Review Letters. 1998, 80 (21): 4681–4684. Bibcode:1998PhRvL..80.4681S. doi:10.1103/PhysRevLett.80.4681. 
  4. ^ Bécoulet, M.; Colas, L.; Pécoul, S.; Gunn, J.; Ghendrih, Ph.; Bécoulet, A.; Heuraux, S. Edge plasma density convection during ion cyclotron resonance heating on Tore Supra. Physics of Plasmas. 2002, 9 (6): 2619–2632 [2023-05-14]. Bibcode:2002PhPl....9.2619B. ISSN 1070-664X. doi:10.1063/1.1472501. （原始内容存档于2020-06-21）. 
  5. ^ Reinke, M L; Hutchinson, I H; Rice, J E; Howard, N T; Bader, A; Wukitch, S; Lin, Y; Pace, D C; Hubbard, A; Hughes, J W; Podpaly, Y. Poloidal variation of high- Z impurity density due to hydrogen minority ion cyclotron resonance heating on Alcator C-Mod. Plasma Physics and Controlled Fusion. 2012, 54 (4): 045004. Bibcode:2012PPCF...54d5004R. ISSN 0741-3335. S2CID 6053900. doi:10.1088/0741-3335/54/4/045004. hdl:1721.1/84058  . 
  6. ^ Van Eester, D.; Lerche, E.; Ragona, R.; Messiaen, A.; Wauters, T. Ion cyclotron resonance heating scenarios for DEMO. Nuclear Fusion. 2019, 59 (10): 106051. Bibcode:2019NucFu..59j6051V. ISSN 0029-5515. S2CID 199118064. doi:10.1088/1741-4326/ab318b. hdl:10138/324306  . 
  7. ^ Solar Wind Energy Source Discovered - NASA Science. science.nasa.gov. [2014-01-20]. （原始内容存档于2023-04-18）. 
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