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射频四极离子阱利用射频四极场 (RFQ) 精准捕获离子束。首先，连续的高能离子束经过冷却，被压缩成空间受限的束团，随后可在最小化束流发热的情况下释放。这种设备通常被称为保罗阱，通过振荡的交流电压在径向上约束离子束，而轴向约束则通过沿四极场长度施加直流电压实现，从而形成一个能够容纳离子束的势阱。

RFQ 通常用于引导动能在 10-100 eV 量级的粒子束。为了高效捕获这些粒子，通常采用缓冲气体冷却技术来降低其动能。高能带电粒子束穿过缓冲气体（通常为低分子质量的惰性气体，如氦或氩），其中的高能离子与轻质且缓慢移动的缓冲气体分子发生弹性碰撞，降低了粒子束的整体动能。射频电场则有助于限制径向上的碰撞散射。

该设备支持两种操作模式：捕获模式和提取模式。在捕获模式下，轴向直流电压形成一个势能极小点，用于捕获冷却后的离子束，使其以粒子团的形式聚集在该位置附近。随后，通过改变直流电压，可以引导从四极场中精准提取离子束。这种两阶段操作实现了连续束流向脉冲束流的高效转换。