Model experiments on the design of solid iron magnets for use in cosmic ray spectrographs

Summary

The high magnetic field available in a magnetised block of iron may be used to measure the momentum of non-interacting particles such as μ-mesons, provided that the line integral of the magnetic induction is known with sufficient accuracy. Model «picture frame» magnets were constructed in order to investigate the effects of geometry and of degree of magnetisation on the uniformity of the magnetic induction. The relative merits of passing the particles through the energising coils or the open ends are considered. It is found that high inductions, with uniformity of ± 3%, may easily be obtained over 90% of the available volume for comparatively low power dissipation.

Riassunto

Si può usare l’intenso campo magnetico che si forma in un blocco di ferro massiccio magnetizzato per misurare l’impulso di particelle non interagenti quali i mesoni μ, purchè sia noto con sufficiente esattezza l’integrale lineare dell’induzione magnetica. Si sono costruiti modelli di magneti per indagare sugli effetti della geometria e del grado di magnetizzazione sull’uniformità dell’induzione magnetica. Si considerano i vantaggi che si hanno facendo passare le particelle attraverso gli avvolgimenti di eccitazione o attraverso le estremità libere del magnete. Si trova che si possono facilmente ottenere induzioni elevate con l’uniformità del ± 3% nel 90% del volume disponibile con dissipazioni relativamente basse.