Секступольный магнит
Секступольный магнит (также известный как шестиполюсный магнит ) состоит из шести магнитных полюсов, расположенных в виде чередующихся северных и южных полюсов, расположенных вокруг оси. [1] Они используются в ускорителях частиц [1] для контроля хроматических аберраций и для демпфирования нестабильности "голова-хвост " . Два набора секступольных магнитов используются в просвечивающем электронном микроскопе для коррекции сферической аберрации .
Конструкция секступолей с использованием электромагнитов обычно включает шесть стальных наконечников полюсов с чередующейся полярностью. Сталь намагничивается сильным электрическим током , который течет по виткам проволоки, намотанной на полюса. Катушки могут быть изготовлены из полой медной магнитной проволоки, по которой течет хладагент, обычно деионизированная вода. Плотность тока такого проводника может быть выше 10 ампер/мм 2 (в четыре раза больше, чем у стандартных медных проводников).
При энергиях, достигаемых в ускорителях частиц высоких энергий , магнитное отклонение более сильное, чем электростатическое, и использование магнитного члена силы Лоренца :
активируется с помощью различных магнитов, которые составляют «решетку», необходимую для изгиба, направления и фокусировки пучка заряженных частиц.
Квадрупольные магниты , используемые для фокусировки и объединения луча, имеют досадное свойство, состоящее в том, что их сила фокусировки (описываемая фокусным расстоянием ) зависит от энергии фокусируемой частицы — частицы с высокой энергией имеют большее фокусное расстояние, чем частицы с более низкой энергией. Поскольку все реалистичные лучи имеют некоторый, не пренебрежимо малый, разброс энергии, любая схема фокусировки, основанная исключительно на квадрупольных магнитах, приведет к тому, что размер луча будет «взрываться» с расстоянием.
В линейных ускорителях это связано с недостаточной или чрезмерной фокусировкой частиц, тогда как в накопительных кольцах это связано с цветностью кольца (тенденцией частиц без энергии иметь разные значения для бетатронного фазового продвижения на орбиту ). ).
