PMQ – kestomagneettikvadrupoli
Vahvat suorakaidemagneetit kohdistavat ionisäteen
Verkossa alkaen: 21.10.2011
4
Käytimme kahdeksaa suorakaidemagneettia tyyppiä Q-40-10-10-N
rakentaaksemme PMQ-prototyypin (kestomagneetti kvadrupoli) Bernin yliopiston LHEP:ssä (Laboratory for High Energy Physics).
Magneetit asetettiin Halbach-sylinteriksi, jotta saatiin aikaan kvadrupolikenttä.
Tämä on verrattavissa sovellukseen Halbach-järjestelmän valmistus; meidän tapauksessamme Halbach-rakenne järjestettiin kuitenkin ympyrän muotoon, ei suoraksi.
Tämä sovellus johti tieteelliseen julkaisuun
englannin kielellä – sen voi ladata PDF-muodossa oikeasta yläkulmasta.
PMQ:n magneettikenttiä tarkastettaessa Hall-anturi:lla vahvistettiin aiemmin FEM-menetelmällä (Finite Element Method) suoritetut simuloinnit.
supermagnete.fi:n tuotteet vastasivat siis odotuksiamme.
Näiden onnistuneiden testien jälkeen valmistimme vielä 4 lisää PMQ:ta.
Magneettikentän skalaaripotentiaali PMQ:ssa magneettikentän suunta huomioiden (punainen: pohjoisnavat, sininen: etelänavat)
Magneettivuon tiheyden arvo PMQ:ssa, väriskaala 0 (sininen) – 1 tesla (punainen)
Neljän PMQ-yksikön kokonaisuus, asennettuna kiihdyttimeen
Sarjaan ja oikeisiin etäisyyksiin asennettuna (kahden FODO-solun muodossa) neljä kvadrupolia toimivat H-ionisäteen fokusoimisessa, jonka kiihdytin tuottaa.
Fokusoitu säde osuu paikallaan olevaan kohteeseen (target) suurella intensiteetillä, mikä johtaa korkeampiin reaktiomääriin kohdemateriaalissa.
Fysikaalisia selityksiä
Tässä sovelluksessa hyödynsimme Lorentzin voima -ilmiötä. Lorentzin voima on voima, jonka varattu hiukkanen kokee liikkuessaan sähkömagneettisissa kentissä. Voima koostuu kahdesta komponentista: sähköisestä ja magneettisesta komponentista. Ensimmäinen komponentti vaikuttaa sähkökentän suuntaan, kun taas toinen vaikuttaa kohtisuorasti sekä magneettikenttään että hiukkasen rataan. Tämä tarkoittaa, että varattuja hiukkasia voidaan kiihdyttää sähkökentillä ja magneettikenttiä voidaan käyttää hiukkasten ohjaamiseen.Tarkasteltaessa pelkästään varatun hiukkasen liikettä magneettikentässä voidaan käyttää niin sanottua kolmen sormen sääntöä.
Lorentzin voiman sovelluksia on lukuisia: Esimerkiksi sähkömoottorit, polkupyörän dynamot ja kaiuttimet toimivat tämän periaatteen avulla.
Luonnollisesti myös hiukkasfysiikassa on paljon sovelluksia: Kiihdyttimissä käytetään magneettisia moninapoja hiukkassuihkujen muokkaamiseen.
Dipolit (2 napaa) kaartavat hiukkasten rataa, kvadrupolit (4 napaa) fokusoivat suihkun vaakasuunnassa ja defokusoivat pystysuunnassa tai päinvastoin.
Fokusoida voidaan siis vain yhteen suuntaan kerrallaan.
Jos kvadrupolien välimatkat valitaan harkitusti, voidaan tietyn kohdan kohdalle hiukkassuihkua pitkin saada niin sanottu vyötärö.
Siellä suihkun poikkipinta-ala on minimaalinen.
Liouvillen lause
ei tällöin rikkoudu.
Käytetyt tuotteet
Ladataan...
Q-40-10-10-N
Suorakaidemagneetti 40 x 10 x 10 mm, pitää noin 15 kg, neodyymi, N42, nikkelöity
Suorakaidemagneetti 40 x 10 x 10 mm, pitää noin 15 kg, neodyymi, N42, nikkelöity
| 1 kpl | 6,63 EUR/kpl* | |
| alk. | 3 kpl | 5,86 EUR/kpl* |
| alk. | 10 kpl | 5,18 EUR/kpl* |
| alk. | 20 kpl | 4,85 EUR/kpl* |
| alk. | 40 kpl | 4,56 EUR/kpl* |
| Pyydä alennusta alk. 220 kpl | ||
varastossa: 2 646 kpl
4 henkilöä pitää tästä asiakasprojektista
-Projektit tallennetaan asiakastilillenne
Avainsanat
Kaikki tämän sivun sisältö on tekijänoikeudella suojattu.
Sisältöä ei saa kopioida eikä käyttää muulla tavoin ilman nimenomaista lupaa.
Sisältöä ei saa kopioida eikä käyttää muulla tavoin ilman nimenomaista lupaa.
