Principe de la focalisation et de la déviation des particules chargées, lentilles magnétiques.
Résumé:
On met en évidence simplement, la déviation avec un dipôle magnétique d'un faisceau d'électrons d'un oscilloscope, et la focalisation ou défocalisation de ce faisceau avec un quadrupôle magnétique. Ces principes sont utilisés dans les accélérateurs de particules, et les microscopes électroniques.
Matériel:
- oscilloscope avec tube cathodique
- deux aimants droits (faiblement aimantés)
Description du montage:
Il suffit de placer les deux aimants contre l'écran de l'oscilloscope de manière à faire subir au spot l'influence d'un dipôle ou d'un quadrupôle magnétique.
Au préalable, il faudra défocaliser au maximum le spot de l'oscilloscope, afin de bien rendre visible le phénomène de focalisation et défocalisation du quadrupôle.
Exemple de mesure:
On part d'un spot défocalisé.
Ici, on dévie verticalement le spot avec un dipôle.
Au CERN, sur le LHC, ces dipôles permettent de translater verticalement et horizontalement le faisceau pour le centrer dans le synchrotron
Ici, un quadrupôle permet de focaliser (dans le plan verticale) le spot. On observe une défocalisation dans le plan perpendiculaire.
Au CERN, sur le LHC, ces quadrupôles focalisent le faisceau de protons.
Bibliographie:
Conférence (en français) au CERN sur la physique des accélérateurs de particules (et notamment du LHC)