하전입자의 집속에 쓰이는 자기극 네 개를 가진 전자석. 강집속의 원리와 함께 1952년 미국의 E. 쿠란트, J. 블류트 등이 발견했다.

[그림 1]과 같이 xy=일정한 쌍곡선형 자기극을 가진 전자석이며 그 자기장은 =Kx, =Ky의 분포를 가지고 있다.

이 전자석은 중심축을 z축으로 하면 y-z면 내 및 x-z면 내의 운동에 대해 각기 집속렌즈 및 발산렌즈 또는 그 역의 작용을 한다.

따라서 극성이 틀리는 4중극전자석을 두 개 이상 결합시킴으로써 두 방향에 대해 집속렌즈로 작용하게 할 수 있다.

4중극전자석을 두꺼운 렌즈로 하고 를 로 하면 [그림 2]에 표시된 주면의 위치 및 초점거리 f는 각기 과 같다.

여기 은 전자석의 길이, 는 입자의 운동량을 자기장의 세기와 곡률반지름으로 표시한 것이다.

4중극전자석은 원자핵 및 소립자 실험에서 입자살을 집속시키는 데 많이 쓰이는데, AG싱크로트론의 전자석도 4중극전자석의 한쪽만을 이용한 것이다.