束流輸運系統

最常用的傳輸元件有二極磁鐵，開關磁鐵,四極電磁透鏡,六極、八極等多極磁鐵,螺線管,聚束器，能散調節器等。有的束流輸運系統還配置有粒子分離器、束流導向器、束流準直器或光闌、衝擊磁鐵、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，如聚束器和能散調節器等；

③偏轉元件，如二極磁鐵、靜電偏轉器和高頻掃描偏轉器等。這些傳輸元件的組合，不僅可實現束流的傳輸，還能根據需要改變束流的性能和參量，如束流幾何形狀、脈衝寬度、發散度匹配、能量分辨率以及時間結構等。

即偏轉磁鐵。在其磁場的作用下，束流中心軌道被偏轉成圓弧形，如圖1所示。

假設中心軌道（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。

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0<<1時，束流在和兩方向均聚焦。

不同動量的粒子在偏轉磁鐵中通過的平衡軌道不同，此即色散效應，可用於對束流質量、電荷的選擇，能量分析以及實現束流的色散匹配等。但是，有時要在一定幾何空間利用全部束流，這就需要設計消色差磁鐵系統。

可以分為磁四極透鏡和電四極透鏡兩類（如圖2所示）。在四極透鏡的軸線上,磁場或電場等於零。在它的有效孔徑內，磁場或電場是線性分佈的，即有