Слабая фокусировка

Сгусток частиц с дисперсией положения фокусируется в магнитном поле. В действительности луч не фокусируется в точку, а сохраняет конечный размер пятна из-за расходимости .

Слабая фокусировка возникает в ускорителях частиц , когда заряженные частицы проходят через однородные магнитные поля, заставляя их двигаться по круговым траекториям из-за силы Лоренца . Из-за кругового движения орбиты двух частиц, слегка различающихся по положению, могут сближаться или даже пересекать друг друга.

Поскольку пучок частиц имеет конечный эмиттанс , этот эффект использовался в циклотронах и ранних синхротронах для предотвращения роста отклонений от желаемой орбиты частиц. По определению, он также встречается в дипольных магнитах современных ускорительных установок и должен учитываться при расчетах оптики пучка. В современных установках большая часть фокусировки луча обычно осуществляется с помощью квадрупольных магнитов , при этом используется сильная фокусировка , чтобы обеспечить меньшие размеры луча и вакуумные камеры, тем самым уменьшая средний размер магнита.