Кіріспе
Төрт магнит тобы. Төртполюс магниттері, немесе қысқаша Q магниттері, өрістің жазықтықтағы көпполюстік кеңеюінде дипольдік мүшелердің өшірілуімен және өріс теңдеулеріндегі ең маңызды мүшелердің төртполюс болып табылуымен сипатталатын төрт магниттен тұрады. Төртполюс магниттері пайдалы, себебі олар магнит өрісін жасайды, оның шамасы бойлық осінен радиалдық қашықтықпен бірге жылдам өседі. Бұл бөлшектер шоғын фокустау үшін қолданылады. Ең қарапайым магниттік төртполюс – бір-біріне параллель екі бірдей таяқша магнит, мұнда біреуінің солтүстік полюсі екіншісінің оңтүстік полюсіне жақын орналасқан және керісінше. Мұндай конфигурацияда дипольдік момент болмайды, ал оның өрісі алыс қашықтықта дипольдік өрістен гөрі жылдам азаяды. Күштірек нұсқасы, сыртқы өрісі өте аз, k=3 Халбах цилиндрін пайдалануды қамтиды. Электромагниттерді қолданатын төртполюстердің кейбір конструкцияларында төрт болат полюс ұшы бар: екі қарсы магниттік солтүстік полюс және екі қарсы магниттік оңтүстік полюс. Болат, полюстерге оралған түтіктердегі үлкен электр тогы арқылы магниттеледі. Тағы бір конструкция – Гельмгольц орамасының орналасуы, бірақ бір орамадағы ток кері бұрылған.
Quadrupole magnets, abbreviated as Q magnets, consist of groups of four magnets laid out so that in the planar multipole expansion of the field, the dipole terms cancel and where the lowest significant terms in the field equations are quadrupole. Quadrupole magnets are useful as they create a magnetic field whose magnitude grows rapidly with the radial distance from its longitudinal axis. This is used in particle beam focusing. The simplest magnetic quadrupole is two identical bar magnets parallel to each other such that the north pole of one is next to the south of the other and vice versa. Such a configuration will have no dipole moment, and its field will decrease at large distances faster than that of a dipole. A stronger version with very little external field involves using a k=3 Halbach cylinder. In some designs of quadrupoles using electromagnets, there are four steel pole tips: two opposing magnetic north poles and two opposing magnetic south poles. The steel is magnetized by a large electric current in the coils of tubing wrapped around the poles. Another design is a Helmholtz coil layout but with the current in one of the coils reversed.
Төртполюсті идеалдық өріс
Көлденеңге көлденең жазықтықтағы идеалдық магнит өрісінің құрамдас бөліктері келесідей беріледі (көп полюсті магнитке де қараңыз). Мұндағы – нормальді төртполюс компонентінің өріс градиенті, ал – қисық төртполюс компонентінің өріс градиенті. Өріс градиенттерінің СИ бірлігі – . Қалыпты төртполюстегі өріс магниттік полюстердің көлденең және тік жазықтықтарға 45 градус бұрышпен орналасуын қамтамасыз етеді. -ның таңбасы (бекітілген бөлшектің заряды мен бағыты үшін) төртполюс көлденең жазықтықта бөлшектерді фокустай ма, әлде дефокус та ма, анықтайды.