Aimant permanent quadripolaire

La vérification des champs magnétiques dans l'aimant permanent quadripolaire avec un capteur à effet Hall a confirmé les simulations qui ont été préalablement calculées avec la MEF (méthode des éléments finis).

Ls produits de supermagnete.fr ont donc pu répondre à nos attentes. À l'issue de ces tests réussis, nous avons fabriqué 4 d'autres aimants permanents quadripolaires.

Explications physiques

Pour cette application, nous avons exploité la force de Lorentz. La force de Lorentz est la force subie par une particule chargée lorsqu'elle traverse des champs électromagnétiques. Cette force est constituée de deux composantes : La composante électrique et la composante magnétique. La première composante agit dans la direction du champ magnétique, la deuxième en revanche perpendiculairement au champ magnétique et à la trajectoire de particules. Ceci signifie que des particules chargées peuvent être accélérées par des champs électriques et que des champs magnétiques peuvent être appliqués pour dévier les particules.

Si l'on considère uniquement le mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique, la règle dite des trois doigts peut être appliquée.

Il existe de nombreuses applications de la force Lorentz : Les moteurs électriques, les dynamos de vélo et des haut-parleurs fonctionnent par exemple sur ce principe. Dans la physique des particules, une multitude d'applications est également basée sur ce principe : Pour les accélérateurs, des multipôles magnétiques sont utilisés pour manipuler des faisceaux de particules. Des dipôles (2 pôles) servent à courber la trajectoire de particules, des quadripôles (4 pôles) focalisent le faisceau dans le sens horizontal et défocalisent dans le sens vertical ou l'inversement. Il est donc possible de focaliser seulement dans une seule direction à la fois. Si l'on choisit des distances astucieuses entre les quadripôles, il est possible d'obtenir sur la trajectoire de particules un point appelé le col du faisceau. La superficie de section du faisceau y est minimale. Cela ne viole pas le théorème de Liouville.