مغناطيس رباعي الأقطاب

مغناطيس رباعي الأقطاب يستخدم في معجلات الجسيمات : Spule = لولب كهربي ، ُ Eisenjoch = قطب حديدي.

مغناطيس رباعي الأقطاب (Quadrupole magnet) يتكون المغناطيس رباعي الأقطاب من أربعة أقطاب مغناطيسية مرتبة بحيث تكون الأقطاب الشمالية مواجهة للأقطاب الجنوبية .[1] عند حسابه رياضيا يتعامل معه كمتسلسلة عديدة الأقطاب للمجال المغناطيسي . يمكن تمثيله أيضا كرباعي أقطاب كهربائي.

يستخدم المغناطيس رباعي الأقطاب في معجل جسيمات بغرض تركيز فيض الجسيمات. ويستغل في ذلك تدرج المجال المغناطيسي الناتج حيث يكون متغيرا بحسب المكان . تتكون مساحات بين الأقطاب يكون فيها المجال المغناطيسي متساوية ، وطبقا لمعادلة لابلاس تكون تلك المساحات متساوية الجهد n في هيئة قطع زائد فوق القطب الحديدي ، وبالتالي تكون كثافة المجال متناسبة تناسبا طرديم مع المسافة إلى وسط المغناطيس . أي تكون : و .

ويسمى المتغير "شدة رباعي الأقطاب".

تطبيقه في معجلات الجسيماتعدل

يعمل المغناطيس رباعي الأقطاب بحيث يركز شعاع الجسيمات في اتجاه ، ولا يركزه في الاتجاه العمودي ، أي عندما يكون فيض الجسيمات مركزا في الاتجاه الأفقي فهو لا يكون مركزا في الاتجاه العمودي ، والعكس . لهذا تبنى منظومات مغناطيسات رباعية الأقطاب متتالية ومعكوسة فيمر فيض الضوء من الواحدة إلى الأخري ويصبح مركزا في الاتجاهين . طريقة تركيز شعاع الجسيمات هذه تضمن عدم تنافر الجسيمات المشحونة من الفيض تحت فعل التنافر الكهربي فتصتدم بجدار المعجل وتضيع قبل اجراء التجارب بها .

عند مرور الجسيمات بين المغناطيسات رباعية الأقطاب المتتالية تبدأ في الاهتزاز حول المسار المختار للفيض ، وتسمي تلك الاهتزازات "اهتزازات بيتاترون". وعند انشاء وتشكيل المعجل يجب مراعاة أن لا يزداد مطال الاهتزازات مما يسبب فقد الجسيمات واصتدامها بجدار المعجل . في تلك العملية تستغل خبرات البصريات الإلكترونية .

تطبيقات في التحليل الفيزيائيعدل

عن طريق استخدام تشكيلات خاصة من مغناطيسات رباعية الأقطاب يمكن إنتاج مجالات مغناطيسية معقدة ومتتطابقة ، وتكون شدتها أيضا مساوية للصفر في بعض النقاط المختارة على المسار . وتستغل تلك الأجهزة في أجهزة فحص أورام بالرنين المغناطيسي .

أمثلة لمغناطيسات رباعية الأقطابعدل

أمثلة مغناطيسات رباعية الأقطاب
مغناطيس رباعي الأقطاب يستخدم في سينكلوترون بأستراليا .  
رباعيات أقطاب كهرومغناطيسية (ازرق) تحيط بمعجل خطي في السينكلوترون الأسترالي المستخدم لتركيز فيض من الإلكترونات  

مراجععدل

  1. ^ "معلومات عن مغناطيس رباعي الأقطاب على موقع babelnet.org". babelnet.org. مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2019. 

وصلات خارجيةعدل

انظر أيضاًعدل