Quadrupôle magnétique

Champ créé par un quadrupôle idéal

Un quadrupôle magnétique possède deux pôles nord et deux pôles sud, placés aux faces alternées d'un carré. Dans le plan (noté ici z=0) où se trouvent les quatre pôles, le champ magnétique idéal est décrit très simplement :

${\displaystyle B_{x}=K\times y}$
${\displaystyle B_{y}=K\times x}$
${\displaystyle B_{z}=0}$

Où K est le gradient (en Teslas par mètre) de la composante en x selon y, ou inversement. Une composante du champ est nulle sur les deux axes de symétrie, il est totalement nul au centre[1]. Dans l'axe normal au quadruôle, noté ici z, le champ est pour ainsi dire evanescant : il décroit en z⁴[2].

électroaimant quadrupolaire d'un ancien synchrotron

Les quadrupoles magnétiques sont un élément important de la conception d'un accélérateur de particules : ils servent à focaliser ou défocaliser les particules électriquement chargées. Si K est positif, des particules chargées positivement qui traversent le plan du quadrupole sont focalisées horizontalement et défocalisées verticalement. Ce résultat est inversé si on change le signe de K ou celui de la charge de la particule[1].

• Quadrupôle électrostatique
• Dipôle magnétique