保罗子束研究极为有用。后来,他又设计了一种射频四极电场,可以把带电粒子囚禁在该电场中。这一电场就相当于一个捕捉粒子的陷阱。这项研究后来成为带电粒子存储技术的先驱。
如果一个
带电粒子进入匀强磁场时,其速度V的方向与磁感强度的方向成任意角度θ,则可将V分解成平行于B和垂直于B的两个分量V∥和V⊥。因磁场的作用,垂直于B的速度分量V⊥虽不改变大小,却不断改变方向。在垂直于B的平面内作
匀速圆周运动。平行于B的速度分量V∥不变,其运动是沿B方向的
匀速直线运动。这两种运动的合成,为螺旋线运动。此带电粒子作
螺旋运动时,
螺旋线的半径(即电子在磁场中作圆运动的回旋半径)为
在匀强磁场中某点A处有一束带电粒子,当带电粒子的速度v与B的夹角很小、各粒子速率v大致相同时,这些粒子具有相同的螺距。经一个回转周期后,他们各自经过不同的
螺距轨道重新会聚到A'点。发散粒子依靠磁场作用会聚于一点的现象称为磁聚焦。它与光束经光学透镜聚焦相类似。实际应用中,更多利用它产生的非
匀强磁场聚焦。短线圈的作用类似光学中的
透镜,称为
磁透镜。也可用于
电子显微镜中。