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Christof Baumgärtel, Ray Smith et Simon Maher traitent un problème de conception d’instruments à particules chargées : prédire les trajectoires dans un solénoïde exige des champs précis, surtout dans les zones de bord aux extrémités. Ils décrivent un modèle qui prédit avec précision la déviation d’un faisceau d’électrons dans le champ de bord comme au centre d’un solénoïde. Le modèle utilise une force d’action directe à distance entre charges, fondée sur la force de Weber, au lieu de champs. Il est comparé à un modèle de champs de Maxwell et Lorentz et à un logiciel commercial d’éléments de frontière, face à des expériences sur trois solénoïdes de tailles différentes. Le modèle d’action directe s’accorde mieux aux expériences que les modèles de champs, surtout pour le plus court solénoïde, de 25 mm, où le champ est le moins uniforme.

Accurately predicting electron beam deflections in fringing fields of a solenoid