[科普中國]-束流輸運系統(tǒng)

簡介

傳輸元件

最常用的傳輸元件有二極磁鐵，開關(guān)磁鐵,四極電磁透鏡,六極、八極等多極磁鐵,螺線管,聚束器，能散調(diào)節(jié)器等。有的束流輸運系統(tǒng)還配置有粒子分離器、束流導(dǎo)向器、束流準直器或光闌、沖擊磁鐵、扭曲磁鐵、切割磁鐵、聚束磁鐵以及廢流收集器等專用傳輸元件。通常，這些元件按照其對粒子運動的作用，可以分為三大類。

①橫向聚焦元件，如四極透鏡和螺線管等；

②縱向變換元件，如聚束器和能散調(diào)節(jié)器等；

③偏轉(zhuǎn)元件，如二極磁鐵、靜電偏轉(zhuǎn)器和高頻掃描偏轉(zhuǎn)器等。這些傳輸元件的組合，不僅可實現(xiàn)束流的傳輸，還能根據(jù)需要改變束流的性能和參量，如束流幾何形狀、脈沖寬度、發(fā)散度匹配、能量分辨率以及時間結(jié)構(gòu)等。
二極磁鐵

即偏轉(zhuǎn)磁鐵。在其磁場的作用下，束流中心軌道被偏轉(zhuǎn)成圓弧形，如圖1所示。
假設(shè)中心軌道（半徑）的磁場為,則在中央平面上任一點處的場為：

式中：為場指數(shù)。

帶電粒子在這種場中的運動滿足克斯特－塞貝爾(Kerst-Serber)方程：

當(dāng)0