Cuadrupolo magnético

Un cuadrupolo magnético es una fuente de campo magnético. La forma más sencilla de representar un cuadrupolo es agregando dos imanes rectos paralelos, en orden inverso. Los componentes principales de su campo magnético se cancelan entre sí (el conjunto, por lo tanto, tiene un dipolo magnético cero), solo los componentes del orden superior se sustituyen.

Campo generado por un cuadrupolo magnético

Un cuadrupolo magnético tiene dos polos norte y dos polos sur, colocados en caras alternas de un cuadrado . En el plano (indicado aquí $z = 0$ ) donde se encuentran los cuatro polos, el campo magnético ideal se describe de manera muy simple:

${\ Displaystyle B_ {x} = K \ times y}$
${\ Displaystyle B_ {y} = K \ times x}$
${\ Displaystyle B_ {z} = 0}$

Donde K es el gradiente (en Teslas por metro) del componente en x a lo largo de y, o viceversa. Un componente del campo es cero en los dos ejes de simetría, es totalmente cero en el centro. En el eje normal a la cuadrícula, anotado aquí z , el campo es, por así decirlo, evanescente: disminuye en $z 4$ .

Uso en aceleradores de partículas

Los cuadrupolos magnéticos son una parte importante del diseño de un acelerador de partículas : sirven para enfocar o desenfocar partículas cargadas eléctricamente. Si K es positivo, las partículas con carga positiva que cruzan el plano del cuadrupolo se enfocan horizontalmente y se desenfocan verticalmente. Este resultado se invierte si cambiamos el signo de K o el de la carga de la partícula.

Ver también

Cuadrupolo electrostático
Dipolo magnético

Referencias

(en) Arnaud Devred , “imanes superconductores para Aceleradores de Partículas y anillos de almacenamiento” , en Wiley Enciclopedia de Ingeniería Eléctrica y Electrónica , la Sociedad Americana del Cáncer,1999( ISBN 978-0-471-34608-1 , DOI 10.1002 / 047134608x.w1320 , leer en línea )
(in) Enrique Arribas , Isabel Escobar , Raquel Ramírez Vázquez y Carmen del Pilar Rodríguez Suárez , " Campo magnético cuadrupolo lineal medido con un teléfono inteligente " , El profesor de física , vol. 58, n o 3,marzo 2020, p. 182–185 ( ISSN 0031-921X y 1943-4928 , DOI 10.1119 / 1.5145411 , leído en línea , consultado el 14 de julio de 2021 )