DE3321117A1 - Magnetische multipolanordnung n-ter ordnung - Google Patents

Magnetische multipolanordnung n-ter ordnung

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DE3321117A1
DE3321117A1 DE19833321117 DE3321117A DE3321117A1 DE 3321117 A1 DE3321117 A1 DE 3321117A1 DE 19833321117 DE19833321117 DE 19833321117 DE 3321117 A DE3321117 A DE 3321117A DE 3321117 A1 DE3321117 A1 DE 3321117A1
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    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J3/00—Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
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    • H01J3/20—Magnetic lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/04—Magnet systems, e.g. undulators, wigglers; Energisation thereof

Description

Magnetische Multipolanordnung n-ter Ordnung
Die Erfindung betrifft eine magnetische Multipolanordnung n-ter Ordnung zur Beeinflussung der Flugbahnen von geladenen Teilchen.
Die Fokussierung von Ionen oder Elektronenbündeln kann mittels elektrischer oder magnetischer Felder erfolgen. Für die Fokussierung mittels magnetischer Felder werden häufig magnetische Quadrupollinsen, d.h. Vierpollinsen, verwendet. Durch die DE-OS 26 56 302 ist z.B. eine derartige Quadrupollinse zur Fokussierung des Elektronenstrahles einer Farbbildröhre bekannt. Diese Quadrupollinse besteht aus einer in einer Platte vorgesehenen quadratischen Öffnung, deren Seitenkanten mit abwechselnder Polarität magnetisiert sind. Auf diese Weise wird ein vierpoliges Magnetfeld gebildet, dessen optische Achse ζ mit der Ausbreitungsrichtung des Teilchenbündels zusammenfällt. In der x- und y-Achsenrichtung werden die Teilchen in der einen Achsenrichtung auf die optische Achse zugelenkt, d.h. fokussiert, und in der anderen Achsenrichtung von der optischen Achse weggelenkt, d.h. defokussiert.
Magnetische Quadrupollinsen haben große Bedeutung bei der Fokussierung des Teilchenstromes von Teilchenbeschleunigern. Um eine ausreichende Ablenkung der energiereichen Teilchen zu erreichen, sind allerdings starke magnetische Felder erforderlich. Bei einem Quadrupol gilt für die radiale Komponente der Magnetflußdichte im Abstand r von der optischen Achse und in Abhängigkeit von dem Azimutwinkel θ die Beziehung
35 Br = B1, (r/Go) · sin29,
wobei BT die Magnetflußdichte in der Mitte der Polschuhe und 2G der Aperturdurchmesser der von den Polschuhen begrenzten
Ml 2 Ca / 25.04.1983
öffnung des Quadrupols ist« Die gewünschte Verteilung der Magnetflußdichte erzielt- man optimal, indem man, wie in l:ig. 1 dnrgostellt, vier hyperbclförmig ge formt e Polschuhe vorwendet, die elektrisch erregt und magnetisch tilternierend gepolt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Multipolanordnung mit einem B = BT (r/G ) " · sin(n0) mit n= 1, 2, 3, 4, . .. , also auch einen Quadrupol mit n = 2 zu schaffen, der nicht wie üblich aus einer Anordnung mit für n=2 geeignet geformten Polschuhen besteht, sondern aus nicht gesondert herzustellenden Bauteilen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, bei einer solchen Multipolanordnung auch eine erhebliche Energieeinsparung gegenüber den bisher üblichen Anordnungen zu erzielen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß als Multipolanordnung der Ständer einer mehrphasigen Wechselstrommaschine vorgesehen ist, deren Ständerwicklung von einer Spannungsquelle derart gespeist wird, daß das Produkt aus Strom und Windungszahl (Amperev/indungszahl) in einer unter dem Azimutwinkel θ angeordneten Nut oder Nutgruppe proportional oder angenähert proportional zu cos(n0) oder zu a · cos(n0) +b « sin(nB) ist, wobei η der Ordnungszahl 5 der Multipolanordnung entspricht und die Faktoren a und b dem Verhältnis b/a, welches die Orientierung des Multipols relativ zu dem Azimutwinkel 0=0 angibt, entnommen sind. Eine magnetische Multipolanordnung kann damit aus Elementen aufgebaut werden, die schon in Großserienfertigung hergestellt werden und daher entsprechend preisgünstig sind.
Eine Überlagerung von mehreren Multipolen verschiedener Ordnung mit der jeweils gewünschten Stärke der einzelnen Multipole erreicht man dadurch, daß das Produkt aus Strom und Windungszahl in einer unter dem Azimutwinkel 0 angeordneten Nut oder Nutgruppe proportional zu der Summe
WW VW V *
= 2- Ciw)9 · cos (ηθ) oder proportional zu der Summe s η = k Zn
(iw)s = JI j^aCiw)2n.cos (ηθ) + b (iw)2n-sin CnB)J ist,
wobei Ciw)9 jeweils die dem entsprechenden η-ten Multipol zugeordnete maximale Amperewindungszahl bedeutet. 5
Eine solche Überlagerung wird mit einfachen Mitteln dadurch erzielt, daß als Wechselstrommaschine eine n-polige Drehstrommaschine vorgesehen ist, deren Phasenwicklungen jeweils aus zwei gesonderten Spulensätzen bestehen, wobei diese Spulensätze mit ihrem einen Schenkel in einer Nut oder Nutgruppe unter dem Azimutwinkel θ und mit ihrem anderen Schenkel in einer Nut oder Nutgruppe unter dem Azimutwinkel -Θ liegen, daß der eine Spulensatz von einem solchen Strom durchflossen wird, daß das Produkt aus Strom und Windungszahl dieses Spulensatzes proportional zu yT a (i-w)9 · cos CnG) ist und der andere Spulensatz von n=k
einem solchen Strom durchflossen wird, daß das Produkt aus Strom und Windungszahl dieses Spulensatzes proportional zu JT b (i«w)9 · sinCnG) ist.
n = k
Eine derartige Oberlagerung kann auch dadurch erreicht werden, daß als Wechselstrommaschine eine n-polige Drehstrommaschine vorgesehen ist, deren Phasenwicklungen jeweils aus zwei gesonderten Spulensätzen bestehen, wobei diese Spulensätze mit ihrem einen Schenkel in einer Nut oder Nutgruppe unter dem Azimutwinkel θ und mit ihrem anderen Schenkel in einer Nut oder Nutgruppe unter dem Azimutwinkel θ+^7k liegen, daß der eine Spulensatz von einem solchen Strom durchflossen wird, daß das Produkt aus Strom und Windungszahl dieses Spulensatzes proportional zu Σ. aECiw:)2Ck+2n)COsCk+2n)e+ Ciw:)2Ck+ n = k
- X - VPA 83 P 8 5 1 B
ist und der andere Spulensatz von einem solchen Strom durchflossen wird, daß das Produkt aus Strom und Windungszahl dieses Spulensatzes proportional zu
Σ btiw^(k+2n)sinCk+2n)e+ Ciw)2Ck+2n+1)cosa+2n*1)9J
t 2Ck+2n+1)
η = k
ist.
Eine der Cosinusform angenäherte Verteilung der Amperewindungszahlen wird ohne gesonderten Aufwand dadurch erreicht, daß als Wechselstrommaschine eine n-polige Drehstrommaschine vorgesehen ist, bei der die einen Phasenstrang bildenden Spulen zu der Reihenschaltung der die beiden anderen Phasenstränge bildenden Spulen umgekehrt parallelgeschaltet sind. Kleine Änderungen der Orientierung des Multipolfeldes sind dabei dadurch möglich, daß zu der einen von den beiden in Reihe liegenden Phasenwicklungen ein ohmscher Widerstand parallelgeschaltet ist. Mit einem verstellbaren ohmschen Widerstand kann die Orientierung des Multipolfeldes somit jederzeit nachgestellt werden. Eine Änderung der Orientierung des Multipolfeldes ist andererseits auch dadurch mög-IiCh5, daß die einzelnen Spulen an verschiedene, regelbare Gleichstromquellen angeschlossen sind.
Eine wesentliche Energieeinsparung bei gleichzeitiger Verwendung eines Serienproduktes für einen Multipol ist dadurch möglichs daß als Multipolanordnung ein durch Dauermagnete erregter Ständer einer Gleichstrommaschine vorgesehen ist.
Ein besonders starkes magnetisches Feld wird durch Verminderung von Streuverlusten dadurch erreicht, daß die gesamte Fläche der Polstücke des Ständers mit Ausnahme der der Ständerbohrung zugewandten Fläche mit Dauermagneten bedeckt ist«
Das magnetische Feld und damit die Wirkung des Multipols kann dadurch verändert werden, daß zusätzlich zu den
- X - VPA 83 P 8 5 1 6 GB
Dauermagneten eine Erregerwicklung auf den Polstücken angeordnet ist.
Der Aufbau einer Multipolanordnung mit Dauermagneten und elektrischer Zusatzerregung wird dadurch sehr einfach, daß nur die radialen Seitenflächen der Polstücke mit Dauermagneten bedeckt sind.
Das magnetische Feld der Multipolanordnung kann auch dadurch verstärkt werden, daß zumindest in dem der Ständerbohrung benachbarten Bereich die radialen Seitenflächen der Polstücke mit Seltenerd-Kobalt-Magneten bedeckt sind. Eine Verdrehung des magnetischen Feldes der Multipolanordnung zumindest um kleine Winkel gelingt nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß der Strom in den Erregerwicklungen von aufeinanderfolgenden Polstücken unterschiedlich einstellbar ist.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Quadrupol mit hyperbelförmigen Polschuhen nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 einen als Multipolanordnung verwendeten Ständer
einer Wechselstrommaschine,
Fig. 3 die Verschaltung der Phasenwicklung der in Fig. 2 dargestellten Wechselstrommaschine,
Fig. 4 einen als Multipolanordnung verwendeten Ständer einer dauermagneterregten Gleichstrommaschine.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten bekannten Quadrupol sind mit 30 hyperbelförmige Polschuhe bezeichnet, auf denen eine Erregerwicklung 31 angeordnet ist. Durch diese Erregerwicklung 31 werden die Polschuhe 30 derart magnetisch erregt, daß aufeinanderfolgende Polschuhe eine unterschiedliche
magnetische Polarität aufweisen. Über ein Rückschlußj och 32 sind die Polschuhe miteinander verbunden.
Mit 1 ist in l:ig. 2 der Ständer einer vierpoligen Wechsel stromnias chine bezeichnet, in dessen Nuten 2 eine übliche dreiphasige Wicklung 3 eingebracht ist. Mit I-IV sind die Bereiche der einzelnen Pole angedeutet. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind pro Pol zwölf Nuten 2 vorgesehen,, so daß bei einer dreiphasigen Maschine für jeden Phasenstrang 4 bis 6 vier Nuten zur Verfügung stehen.
Gemäß dem Schaltbild nach Fig. 3 sind die Phasenstränge 4 und 6 miteinander in Reihe geschaltet und parallel zum Phasenstrang 5 an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen. Zu dem Phasenstrang 6 ist weiterhin ein einstellbarer ohmscher Widerstand 7 parallelgeschaltet.
Bei Drehstrombetrieb einer elektrischen Maschine gilt für den Strom in den einzelnen Phasensträngen:
0 i- ■= i · cos wt
i2 = i · cos (wt +
Für den Zeitpunkt t = ο gilt dann i, = i und In - i, = -i /2.
r I O L 3 O
Durch die Reihenschaltung der zwei Phasenstränge 4 und 6 wird auf einfache Weise der halbe Strom in diesen Phasensträngen gegenüber dem Strom in dem für sich allein an die Gleichspannungsquelle angeschlossenen Phasenstrang 5 erreicht» Das Minuszeichen für die Ströme i~ und i~ bedeutet, daß die entsprechenden Phasenstränge 4 und 6 gegenüber dem Phasenstrang 5 mit umgekehrtem Wickelsinn an die Gleichspannungsquelle angeschlossen werden müssen»
Mit der in Fig. 3 dargestellten Schaltung läßt sich daher auch bei einer Gleichspannungsquelle mit einer festen Spannung auf einfache Weise ein vierpoliges Magnetfeld mit
angenähert cosinusförmiger Magnetflußdichteverteilung über den Bereich eines Poles erreichen.
Die Parallelschaltung des ohmschen Widerstandes 7 zu einem der Phasenstränge 4 und 6 bewirkt eine Verdrehung des Magnetfeldes um einen kleinen Winkel gegenüber dem Magnetfeld, das von den Phasensträngen ohne einen solchen Widerstand erzeugt wird. Durch ein Verstellen des Widerstandes 7 kann der Verdrehungswinkel eingestellt werden. Eine solche Verdrehung kann auch durch eine Veränderung des Stromes in den Phasensträngen erreicht werden. Eine solche Stromänderung ist mittels einer regelbaren Gleichspannungsquelle möglich.
Eine Überlagerung von Multipolen verschiedener Ordnung wird erreicht, wenn die Amperewindungszahl in einer Nut oder einer Nutgruppe, die unter dem Azimutwinkel θ angeordnet
ist, der Bedingung (iw) = £ (i · w)? * cos(n9) ent-
n = k
spricht, wobei 2k den Multipol der niedrigsten auftretenden Ordnung beschreibt, für k=2 erzielt man eine Überlagerung eines Quadrupols, eines Hexapols usw. Eine Dipolkomponente tritt hierbei jedoch nicht auf.
Unter Azimutwinkel θ wird der Winkel der Nut oder Nutgruppe gegenüber den Koordinaten einer zu der Ständerachse senkrechten Ebene verstanden.
Die gewünschte Stromverteilung über dem Azimutwinkel θ kann man auf verschiedene Weise erreichen. Eine Möglichkeit besteht beispielsweise darin, daß jede Einzelspule mit ihrem ersten Schenkel in der unter dem Azimutwinkel θ liegenden Nut und mit ihrem zweiten Schenkel in der unter dem Azimutwinkel -Θ liegenden Nut angeordnet ist, wobei die Amperewindungszahl einer solchen Spule der vorgenannten Summe (iw) entspricht.
Die Stärke der einzelnen Multipole kann durch ein für jede Einzclspulc getrennt regelbares Netzgerät oder mittels eines zu den Einzelspulen in Serie oder parallelgeschalteten verstellbaren Widerstandes getrennt variiert werden. Damit ist die Stromverteilung über dem Azimutwinkel auch während des Betriebes veränderbar.
Eine Überlagerung von Multipolen verschiedener Ordnung, deren Orientierung relativ zum Azimutwinkel θ = 0 veränderbar sein soll, erhält man, wenn die Amperewindungszahl in einer unter dem Azimutwinkel θ angeordneten Nut oder Nutgruppe der
OO
Bedingung (iwK = L a(iw), · cos(nG)+ b (i · w)- sin(n9) s η = k ln Zn
entspricht, wobei der Wert von a und b kleiner bis gleich eins ist. Hierbei beschreibt 2k = 2 den Multipol der niedrigsten Ordnung (Dipol) und das Verhältnis von b zu a den Tangens des Winkels, um den die Orientierung der Multipolüberlagerung gegenüber der den Werten b = 1 und a = 0 entsprechenden verdreht ist.
Die gewünschte Verteilung der Amperewindungsζahlen über dem Azimutwinkel θ kann wiederum auf verschiedene Weise erreicht werden. Eine vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, daß die Spulenweite der einzelnen Spulen so gewählt ist, daß diese mit ihrem ersten Schenkel in einer unter dem Azimutwinkel θ liegenden Nut und mit ihrem zweiten Schenkel in einer unter dem Azimutwinkel -Θ liegenden Nut angeordnet sind. Die Amperewindungszahl muß der obengenannten Summe für (i * w) entsprechen. Eine Veränderung des Verhältnisses von b zu a während des Betriebes ist dadurch möglich, daß der Strom in den einzelnen Spulen mittels eines Widerstandsnetzwerkes oder durch ein entsprechend regelbares Netzgerät verändert wird.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Erzielung einer gewünschten Verteilung der Amperewindungszahlen ist dadurch
gegeben, daß die gesamte Wicklung des Maschinenständers aus zwei getrennten Teilwicklungen besteht. In jeder Nut ist dann ein Schenkel einer zu der einen Teilwicklung gehörenden Spule und ein Schenkel einer zu der anderen Teilwicklung gehörenden Spule angeordnet. Die Spulenweite ist so gewählt, daß die Spulen mit ihrem ersten Schenkel in einer Nut unter dem Azimutwinkel θ und mit ihrem zweiten Schenkel in einer Nut unter dem Azimutwinkel -Θ zu liegen kommen. Die Amperewindungszahl der zu der einen Teilwicklung gehörenden Spule ist dabei proportional zu
a(i . w)„ * cos(nG) und die der zu der anderen Teilwick-
lung gehörenden Spule proportional zu Z- b (i · w) . sin(n0)
n = k Δη
Diese so spezifizierten Amperewindungszahlen lassen sich bei gleichem Strom in den beiden Teilwicklungen durch entsprechende Windungszahlen der einzelnen Spulen erreichen. Geht man dagegen von gleichen Windungszahlen aus, müssen die Ströme in den Spulen entsprechend variiert werden. Es können auch beide Möglichkeiten kombiniert werden.
In Fig. 4 ist mit 11 der vierpolige Ständer einer Gleichstrommaschine bezeichnet. Dieser Ständer 11 weist vier aus ferromagnetischem Material bestehende Polstücke 12 bis 15 auf, zwischen denen sich radial erstreckte Dauermagnete bis 19 eingefügt sind. Die Polstücke 12 bis 15 sind an einem Rückschlußj och 20 befestigt. Auf jedem der Polstücke 12 bis 15 ist ferner eine zusätzliche Erregerwicklung 21 angeordnet.
Mit N und S ist die Polarisierung der Dauermagnete 16 bis angedeutet. Die Dauermagnete 16 bis 19 sind so zwischen den Polstücken 12 bis 15 eingefügt, daß jeweils aufeinanderfolgende Polstücke eine unterschiedliche Polarität aufweisen.
Die Bohrung des Ständers 11 entspricht dem Aperturdurchmesser 2G .
VPA 83 P 8 5 1 6 DE
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Polstücke 12 bis 15 auf der der Ständerbohrung zugekehrten Seite einen konkaven Verlauf auf. Um eine bestimmte Magnetfeldverteilung zu erreichen, kann der Verlauf der Polstücke an dieser Stelle auch anders gestaltet werden. Die Polstücke können beispielsweise nach Art einer Hyperbel konvex vorgewölbt sein, um so die Polschuhform nach Fig. 1 zu approximieren. Durch einen entsprechend gestalteten Verlauf der Polstückoberfläche im Bereich der Aperturöffnung ist es möglich, ein Magnetfeld zu erzeugen, daß aus einer Überlagerung von Magnetfeldern verschiedener Ordnung besteht.
Die Verwendung von Dauermagneten 16 bis 19 zur Erzeugung des Magnetfeldes ergibt eine beträchtliche Energieeinsparung gegenüber den rein elektrisch erzeugten Magnetfeldern. Durch die Anordnung einer zusätzlichen, elektrisch gespeisten Erregerwicklung 21 ist eine Regelmöglichkeit gegeben. Je nach Stromrichtung in dieser Erregerwicklung kann das durch die Dauermagnete erzeugte Magnetfeld verstärkt oder geschwächt werden. Außerdem ist es möglich, die Erregerwicklungen 21 von aufeinanderfolgenden Polstücken, beispielsweise den Polstücken 12 und 13, mit unterschiedlichen Strömen zu speisen, so daß eine leichte Verdrehung des Magnetfeldes erreicht wird.
Eine Steuerung des Magnetfeldes ist bei einem solchen durch Dauermagnete erregten Ständer auch durch das Anbringen von einstellbaren Nebenschlußwegen möglich. Durch solche Nebenschlußwege wird ein Teil des von den Dauermagneten ausgehenden magnetischen Flusses parallel zu den Polstücken kurzgeschlossen, so daß das Magnetfeld entsprechend dem kurzgeschlossenen Fluß geschwächt wird.
Zur Erreichung besonders starker Magnetfelder ist es vorteilhaft, wenn zumindest in dem der Ständerbohrung benachbarten Bereich (Polstückspitzen) Seltenerd-Kobalt-Magnete
- xi - VPA 83 P 8 5 1 6 OE
(Samarium-Kobalt-Magnete) angeordnet sind. In dem weiter zurückliegenden Bereich können Ferritmagnete eingefügt sein.
Wird auf eine elektrische Erregerwicklung 21 verzichtet, dann können zur Verstärkung des Magnetfeldes zwischen den Polstücken 12 bis 15 und dem Rückschlußj och 2 0 weitere Dauermagnete, insbesondere Ferritmagnete, eingefügt werden.
In dem Ausführungsbeispiel ist ein vierpoliger Ständer dargestellt. Es können auch Ständer anderer Polzahl verwendet werden, wenn ein magnetisches Feld höherer oder niederer Polzahl zur Beeinflussung des Teilchenstromes benötigt wird.
4 Figuren
18 Patentansprüche
- Leerseite -

Claims (1)

  1. • »HO OO · » »
    3321117 - yar- VPA 83 P 8 5 1 6 DE
    Patentansprüche
    (Υ) Magnetische Multipolanordnung n-ter Ordnung zur Beeinflussung der Flugbahnen von geladenen Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß als Multipolanordnung der Ständer einer mehrphasigen Wechselstrommaschine vorgesehen ist, deren Ständerwicklung von einer Spannungsquelle derart gespeist wird, das das Produkt aus Strom und Windungszahl (Amperewindungszahl i . w) in einer unter dem Azimutwinkel θ angeordneten Nut oder Nutgruppe proportional oder zumindest angenähert proportional zu cos ηθ oder zu a cos(n0) +b sin(n8) ist, wobei η der Ordnungszahl der Multipolanordnung entspricht und die Faktoren a und b dem Verhältnis b/a, welches die Orientierung des Multipols relativ zu dem Azimutwinkel 9 = 0 angibt, entnommen sind.
    2 ο Multipolanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Produkt aus Strom und Windungszahl in einer unter dem Azimutwinkel θ angeordneten Nut oder Nutgruppe proportional zu der Summe
    (i ° w) = Z- (iw)o * cos(ηθ) oder proportional zu der
    Summe (i · w) - JE, jTa (iw)2n cos(n@) +b (iw)?« * S:*-n(n®lJ
    η ~ Ic
    ist, wobei (iw)2 jeweils die dem η-ten Multipol zugeordnete maximale Amperewindungszahl bedeutet.
    3= Multipolanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet „ daß als Wechselstrommaschine eine n-polige Drehstrommaschine vorgesehen ist, deren Phasenwicklungen jeweils aus zwei gesonderten Spulensätzen bestehen, wobei diese Spulensätze mit ihrem einen Schenkel in einer Nut oder Nutgruppe unter dem Azimutwinkel Q und mit ihrem anderen Schenkel in einer Nut oder Nutgruppe unter dem Azimutwinkel -Θ liegen, daß der eine Spulensatz
    - yr- VPA 83 P 8 5 16DE
    von einem solchen Strom durchflossen wird, daß das Produkt aus Strom und Windungszahl dieses Spulensatzes proportional
    ]>~ a (i * w)2 · cos(n9) ist und der andere Spulensatz von
    einem solchen Strom durchflossen wird, daß das Produkt aus Sjrom und Windungszahl dieses Spulensatzes proportional zu 5[
    5[ b (i · w)9 · sin(n0) ist.
    n = k Δη
    4. Multipolanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wechselstrommaschine eine n-polige Drehstrommaschine vorgesehen ist, deren Phasenwicklungen jeweils aus zwei gesonderten Spulensätzen bestehen, wobei diese Spulensätze mit ihrem einen Schenkel in einer Nut oder Nutgruppe unter dem Azimutwinkel θ und mit ihrem anderen Schenkel in einer Nut oder Nutgruppe unter dem Azimutwinkel θ +TLfY liegen, daß der eine Spulensatz von einem solchen Strom durchflossen wird, daß das Produkt aus Strom und Windungszahl dieses Spulensatzes proportional zu
    51 a[5iw)2(k+2n)cosCk+2n:)e+ (iw)2(k+2n+1)sinCk+2n+i:)e-J
    H = IC
    H = IC
    ist und der andere Spulensatz von einem solchen Strom durch flossen wird, daß das Produkt aus Strom und Windungszahl djeses Spulensatzes proportional zu
    Σ [
    η = ic
    25
    5. Multipolanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Wechselstrommaschine eine n-polige Drehstrommaschine vorgesehen ist, bei der die einen Phasenstrang (5) bildenden Spulen zu der Reihenschaltung der die beiden anderen Phasenstränge (4 und 6) bildenden Spulen umgekehrt parallelgeschaltet sind.
    6. Multipolanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichne 't , daß zu dem einen (6) von den
    ft « Λ · 4 1
    • ft β « * * O « ■ m« «a a a λ <
    P ■» »4
    VPA03P85 16OE
    beiden in Reihe liegenden Phasensträngen (4 und 6) ein ohmscher Widerstand (7) parallelgeschaltet ist.
    7« Multipolanordnung nach Anspruch 6, dadurch g e kennzeichnet, daß der ohmsche Widerstand (7) verstellbar ist.
    8ο Multipolanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Spulen an verschiedene regelbare Gleichstromquellen angeschlossen sind.
    9ο Multipolanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnetj, daß die Spulen mit Gleichspannungs impulsen gespeist sind, deren Frequenz auf die Pulsung des Teilchenstromes derart abgestimmt ist, daß jeder Teilchenpuls in den räumlich hintereinander angeordneten Maschinenständern gleiche oder in von Maschinenständer zu Maschinenständer fest vorgegebener Weise veränderte Multipolfelder vorfindet.
    10» Magnetische Multipolanordnung n-ter Ordnung zur Beeinflussung der Flugbahn von geladenen Teilchen^ dadurch gekennzeichnet , daß als Multipolanordnung ein durch Dauermagnete erregter Ständer einer Gleichstrommaschine vorgesehen ist.
    11 ο Multipolanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die gesamte Fläche der PoI-stücke des Ständers mit Ausnahme der der Ständerbohrung zugewandten Fläche mit Dauermagneten bedeckt ist.
    12= Multipolanordnung nach Anspruch 10ρ dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich zu den Dauermagneten eine Erregerwicklung auf den Polstücken angeordnet ist.
    13. Multipolanordnung nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß nur die radial gerichteten Seitenflächen der Polstücke mit Dauermagneten bedeckt sind.
    14. Multipolanordnung nach Anspruch 10, 11, 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in dem der Ständerbohrung benachbarten Bereich die radialen Seitenflächen der Polstücke mit Seltenerd-Kobalt-Magneten bedeckt sind.
    10
    15. Multipolanordnung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet , daß der Strom in den Erregerwicklungen von aufeinanderfolgenden Polstücken unterschiedlich einstellbar ist.
    16. Multipolanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Polstücke auf der Ständerbohrungsseite hyperbelförmig ausgebildet sind.
    17. Multipolanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Polstücke auf der Ständerbohrungsseite so ausgebildet sind, daß ihr Konturenverlauf in 5 Zylinderkoordinaten r, Θ, deren Achse mit der optischen Achse der Anordnung zusammenfällt, zumindest näherungsweise beschrieben wird durch
    r = G /^/cosCnG) oder r = G /^/sinCnG) , wobei GQ der
    /^/cosCnG) oder r G /^/sinCnG) , wobei GQ
    Scheitelabstand der Polstücke von der optischen Achse und η die Anordnung des Multipols ist, der in der vorliegenden Multipolanordnung am stärksten ausgebildet sein soll.
    18. Multipolanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeich net, daß durch entsprechende Gestaltung der Polstücke
    - y* - VPA83P 8516DE
    und/oder durch entsprechende elektrische Zusatzerregung eine Magnetflußdichteverteilung erzeugt wird, bei der sich mehrere Multipole verschiedener Ordnung mit der jeweils gewünschten Stärke der einzelnen Multipole überlagern.
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