Imán de sextupolo


Un imán sextupolo (también conocido como imán hexapolo ) consta de seis polos magnéticos dispuestos en una disposición de polos norte y sur alternos dispuestos alrededor de un eje. [1] Se utilizan en aceleradores de partículas [1] para el control de aberraciones cromáticas y para amortiguar la inestabilidad de la cola de la cabeza . Se utilizan dos juegos de imanes de sextupolo en miscoscopios de transmisión de electrones para corregir la aberración esférica .

El diseño de sextupolos que utilizan electroimanes generalmente implica seis puntas de postes de acero de polaridad alterna. El acero está magnetizado por una gran corriente eléctrica que fluye en las bobinas de alambre enrolladas alrededor de los polos. Las bobinas pueden estar formadas por un alambre magnético de cobre hueco que transporta refrigerante, generalmente agua desionizada. La densidad de corriente de dicho conductor puede ser superior a 10 amperios / mm 2 (cuatro veces la de los conductores de cobre estándar).

A las energías alcanzadas en los aceleradores de partículas de alta energía , la desviación magnética es más poderosa que la electrostática, y el uso del término magnético de la fuerza de Lorentz :

está habilitado con varios imanes que forman 'la celosía' necesaria para doblar, dirigir y enfocar un haz de partículas cargadas.

Los imanes cuadripolo utilizados para enfocar y combinar el haz tienen la desafortunada propiedad de que su fuerza de enfoque (describible por una distancia focal ) depende de la energía de la partícula que se está enfocando; las partículas de alta energía tienen distancias focales más largas que aquellas con menor energía. Dado que todos los haces realistas tienen una dispersión de energía no despreciable, cualquier esquema de enfoque que se base puramente en imanes cuadrupolos dará como resultado que el tamaño del haz "explote" con la distancia.

En los aceleradores lineales esto se debe al subenfoque o sobreenfoque de las partículas, mientras que en los anillos de almacenamiento está relacionado con la cromaticidad del anillo (la tendencia de las partículas sin energía a tener valores diferentes para el avance de fase del betatrón por órbita ).


Electroimán de sextupolo utilizado dentro del anillo de almacenamiento del sincrotrón australiano para corregir las aberraciones cromáticas del haz de electrones
Líneas de campo de un imán de sextupolo idealizado en el plano transversal a la dirección del haz