1. Konfiguracja pól

Pułapka Penninga, nazwana na cześć Fransa Michela Penninga, wykorzystuje zupełnie inne podejście do pułapkowania jonów. Zamiast oscylujących pól elektrycznych, używa kombinacji statycznego pola elektrycznego i statycznego pola magnetycznego.

Pole elektryczne w pułapce Penninga ma geometrię kwadrupolową, a potencjał tego pola jest dany wyrażeniem:
\[
\Phi(\vec{r}) = \frac{qV_0}{2d^2}\left(z^2 – \frac{r^2}{2}\right),
\]

gdzie \(d\) jest charakterystycznym wymiarem pułapki. Potencjał pułapkuje wzdłuż osi \(z\) (rośnie kwadratowo), ale odpycha w płaszczyźnie poprzecznej (potencjał maleje z odległością od osi \(r\)).

Kluczowym elementem jest jednorodne pole magnetyczne skierowane wzdłuż osi \(z\): \(\vec{B} = B_0\hat{z}\). To pole magnetyczne ugina trajektorie jonów w płaszczyźnie poprzecznej, zapobiegając ich ucieczce mimo rozogniskowującego charakteru pola elektrycznego w tym kierunku.