• Umbes 210 000 tellimust aastas
  • Laos üle 37 mln magneti

PMQ - püsimagnetiline kvadrupool

Võimsad risttahukmagnetid fokusseerivad ioonkiire
Artikkel autorilt: Martti Nirkko, MSc Physik; Roger Hänni, Maschinenbautechniker HF,
Laboratorium für Hochenergiephysik (LHEP), Universität Bern, Šveits
Veebis alates: 21.10.2011
4
8 Q-40-10-10-N risttahukmagnetiga ehitasime Berni ülikooli LHEP-is (kõrge energiaga füüsika labor) PMQ-prototüübi (püsimagnet kvadrupool). Magnetid paigutati Halbachi silindrina, et tekitada kvadrupoolväli. See on võrreldav rakendusega Halbachi riba valmistamine; meie puhul oli Halbachi massiiv paigutatud ringikujuliselt, mitte sirgjooneliselt.
See rakendus viis ingliskeelse teaduspublikatsioonini – selle saab ülevalt paremalt PDF-failina alla laadida.

PMQ-s magnetväljade kontrollimisel Hall-andur-ga kinnitati FEM-i (lõplike elementide meetod) abil eelnevalt tehtud simulatsioonid.
Seega vastasid supermagnete.ee tooted meie ootustele. Pärast neid edukaid katseid valmistasime veel 4 PMQ-d.
Magnetvälja skalaarne potentsiaal PMQ-s koos magnetvälja suunaga (punane: põhjapoolused, sinine: lõunapoolused)
Magnetvälja skalaarne potentsiaal PMQ-s koos magnetvälja suunaga (punane: põhjapoolused, sinine: lõunapoolused)
Magnetvootiheduse väärtus PMQ-s, värviskaala 0 (sinine) kuni 1 tesla (punane)
Magnetvootiheduse väärtus PMQ-s, värviskaala 0 (sinine) kuni 1 tesla (punane)
Kiirendile paigaldatud 4 PMQ-üksust
Kiirendile paigaldatud 4 PMQ-üksust
Seeriana ja õigetesse vahedesse paigaldatuna (kahe FODO-rakuna) teenivad neli kvadrupooli meie kiirendi tekitatud H− ioonikiire fokusseerimiseks. Fokusseeritud kiir omab seisuolevale sihtmärgile (targetile) pihta tabades suurt intensiivsust, mis toob kaasa kõrgemad reaktsioonikiirused sihtmärgi materjalis.

Füüsikalised selgitused

Selles rakenduses kasutasime ära Lorentzi jõud. Lorentzi jõud on jõud, mida laetud osake kogeb, kui see liigub elektromagnetväljade mõjul. Jõud koosneb kahest komponendist: elektrilisest ja magnetilisest komponendist. Esimene komponent mõjub elektrivälja suunas, teine aga mõjub magnetväljale ja osakese trajektoorile risti. See tähendab, et laetud osakesi saab elektriväljadega kiirendada ning magnetvälju kasutada osakeste hälvitamiseks.
Vaatleb üksnes laetud osakese liikumist magnetväljas, saab rakendada niinimetatud kolme sõrme reeglit.
Lorentzi jõul on rohkesti rakendusi: näiteks töötavad elektrimootorid, jalgrattadünamod või valjuhääldid selle printsiibi abil. Loomulikult leidub rohkesti rakendusi ka osakestefüüsikas: kiirendites kasutatakse magnetilisi multipleid osakeste kimppude suunamiseks. Dipoolid (2 poolust) kõverdavad osakeste trajektoori, kvadrupoolid (4 poolust) fokuseerivad kimpu horisontaalsuunas ja defokuseerivad vertikaalsuunas või vastupidi. Seega saab korraga fokuseerida vaid ühes suunas. Kui valida kvadrupoolide vahel nutikad vahemaad, on võimalik saada mööda osakestekiirt teatud punktis niinimetatud kimbu talje. Seal on kiire ristlõikepindala minimaalne. Liouville’i lauset seejuures ei rikuta.

Kogu selle lehe sisu on autoriõigusega kaitstud.
Ilma selgesõnalise loata ei tohi sisu ei kopeerida ega muul viisil kasutada.
PREMIUM KAABLIKINNITID
Veel üks supermagnete meeskonna pood
Avastage nüüd
Kõrgekvaliteediline plastist kaablikinnitus, millega kinnitatakse toru posti külge