PMQ - permanentmagnetkvadrupol

Vid kontroll av magnetfälten i PMQ med en Hall-sond bekräftades de simuleringar som tidigare hade beräknats med FEM (finita elementmetoden).

Produkterna från supermagnete.se har alltså motsvarat våra förväntningar. Efter dessa framgångsrika tester har vi tillverkat ytterligare 4 PMQ:er.

Fysikaliska förklaringar

I denna tillämpning har vi dragit nytta av Lorentzkraft. Lorentzkraften är den kraft som en laddad partikel utsätts för när den rör sig genom elektromagnetiska fält. Kraften består av två komponenter: den elektriska och den magnetiska komponenten. Den första komponenten verkar i riktning med det elektriska fältet, den andra verkar däremot vinkelrätt mot magnetfältet och partikelbanan. Det innebär att laddade partiklar kan accelereras med elektriska fält, och att magnetfält kan användas för att avleda partiklarna.

Betraktar man enbart rörelsen hos en laddad partikel i ett magnetfält kan den så kallade trefingersregeln tillämpas.

Det finns många tillämpningar av Lorentzkraften: Exempelvis fungerar elmotorer, cykeldynamor och högtalare med hjälp av denna princip. Självfallet förekommer även många tillämpningar inom partikel­fysiken: I acceleratorer används magnetiska multipoler för att manipulera partikelstrålarna. Dipoler (2 poler) kröker partikelbanan, kvadrupoler (4 poler) fokuserar strålen i horisontell riktning och defokuserar i vertikal riktning eller tvärtom. Man kan alltså bara fokusera i en riktning åt gången. Väljer man däremot smarta avstånd mellan kvadrupolerna är det möjligt att få en så kallad stråltalja vid en specifik punkt längs partikelstrålen. Där är tvärsnittsarean genom strålen minimal. Satsen av Liouville överträds därvid inte.