Dipolmagneten

Een dipolmagnet is een magneet die een magnetisch veld oplevert met twee tegenovergestelde polen, noord en zuid. Door deze opstelling ontstaat een tweepolig veld waarmee geladen deeltjes in een buigend traject kunnen worden gestuurd. Dipolmagneten worden vooral gebruikt om de koers van partikelstralen te buigen in beamlines, in deeltjesfysica en in spectrometrie.

Constructie en werking: Dipolmagneten bestaan meestal uit een magnetische yoke met twee polen en een gap daartussen. Bij elektromagnetische dipolen wordt een stroom door een spoel rond de yoke gestuurd; bij permanente dipolen is het magnetiseren in het materiaal verantwoordelijk voor het veld. Het veld kan worden vergroot met dikkere polen, grotere gap en betere fluxgeleiding; bij hoge velden worden soms supraleitende ontwerpen toegepast. Fringing aan de randen van de polen geeft koersafwijkingen die bij precisieapplicaties moet worden gecompenseerd.

Types en veldsterkte: Elektrische dipolen leveren veldsterktes van subtesla tot enkele tesla, afhankelijk van ontwerp en stroom. Permanente dipolen geven lagere veldsterktes en hebben geen voeding nodig. In grote onderzoeksinstellingen bestaan supraleitende dipolmagneten met velden van meerdere tesla.

Toepassingen: De belangrijkste toepassing is het buigen van geladen deeltjes in beamlines en in deeltjesfysica, maar ook in spectrometers en sommige beamline- en behandelingsinstallaties. Ontwerp en onderhoud richten zich op veldkwaliteit, fringing, warmteafvoer en mechanische stabiliteit.