Quadrupolo magnético
Um quadrupolo magnético é uma fonte de um campo magnético. A maneira mais simples de representar um quadrupolo é adicionando dois ímãs direitos paralelos, na ordem inversa. Os principais componentes de seu campo magnético se cancelam (o todo, portanto, tem um dipolo magnético zero), apenas os componentes do substituto de ordem superior.
Campo gerado por um quadrupolo magnético
Um quadrupolo magnético tem dois pólos norte e dois pólos sul, colocados em faces alternadas de um quadrado . No plano (anotado aqui z = 0 ) onde os quatro pólos estão localizados, o campo magnético ideal é descrito de forma muito simples:
Onde K é o gradiente (em Teslas por metro) do componente em x ao longo de y, ou vice-versa. Um componente do campo é zero nos dois eixos de simetria, é totalmente zero no centro. No eixo normal ao quádruplo, observado aqui z , o campo é, por assim dizer, evanescente: ele diminui em z 4 .
Use em aceleradores de partículas
Os quadrupolos magnéticos são uma parte importante do projeto de um acelerador de partículas : eles servem para focalizar ou desfocar partículas eletricamente carregadas. Se K for positivo, as partículas carregadas positivamente que cruzam o plano quadrupolo são focadas horizontalmente e desfocadas verticalmente. Este resultado é revertido se mudarmos o sinal de K ou da carga da partícula.
Veja também
- Quadrupolo eletrostático
- Dipolo magnético
Referências
- (en) Arnaud Devred , "Superconducing Magnets for Particle Accelerators and Storage Rings" , em Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering , American Cancer Society,1999( ISBN 978-0-471-34608-1 , DOI 10.1002 / 047134608x.w1320 , leia online )
- (in) Enrique Arribas , Isabel Escobar , Raquel Ramirez Vazquez e Carmen del Pilar Rodriguez Suarez , " Linear Quadrupole Magnetic Field Measured With A Smartphone " , The Physics Teacher , Vol. 58, n o 3,março de 2020, p. 182-185 ( ISSN 0031-921X e 1943-4928 , DOI 10.1119 / 1.5145411 , ler online , acessado em 14 de julho de 2021 )