Eman pèmanan-- Halbach etalaj

Mar 15, 2022 Kite yon mesaj

Yon etalaj Halbach se yon aranjman espesifik nan yon seri leman pèmanan. Etalaj la gen yon modèl mayetis wotasyon espasyal ki anile jaden an sou yon bò, men ranfòse li sou lòt la. Avantaj prensipal ki genyen nan etalaj Halbach yo se ke yo ka pwodwi gwo jaden mayetik sou yon bò pandan y ap kreye yon ti jaden pèdi sou bò opoze a. Efè sa a pi byen konprann lè w obsève distribisyon flux mayetik la.

Bann materyèl feromayetik (materyèl ki ka magnetize pèmanan) ak altène magnetizations yo konbine konsa ke jaden yo mayetik aliman anlè plan estrikti konpoze an, pandan y ap anba estrikti a jaden yo nan direksyon opoze epi anile soti. Plis jisteman, konpozan altène nan mayetizasyon yo se p / 2 oswa 90odefaz.

450px-HalbachArray1

Nan ka ideyal la, yo montre pi wo a, sipèpozisyon sa a ta pwodui yon jaden anlè avyon an ki de fwa pi gwo tankou si estrikti a te magnetize inifòm, e pa gen okenn jaden anba avyon an. Sepandan, an reyalite ka ideyal la pa janm obsève ak yon ti jaden pwodui sou anba a. Aranjman sa a ka kontinye endefiniman pou pwodwi gwo ranje.

Sa yo "yon-sided flux" estrikti yo te dekouvri premye pa John C. Mallinson an 1973, ki te dekri yo kòm "kiryozite" ak potansyèl la amelyore teknoloji anrejistreman kasèt mayetik. Sepandan, vrè potansyèl yo pa te reyalize jiska ane 1980 yo, lè Berkley fizisyen Klaus Halbach poukont yo te redekouvwi fenomèn mayetik sa a epi li te kreye Halbach etalaj pou itilize nan akseleratè patikil. dirije travès akseleratè patikil yo.

Etalaj Halbach kounye a gen anpil aplikasyon epi yo itilize nan yon seri sistèm nan divès konpleksite. Youn nan aplikasyon ki pi senp nan etalaj Halbach se nan leman frijidè. Nan ka sa a pwopriyete yo yon sèl-sided flux yo eksplwate yo nan lòd yo ranfòse pouvwa a kenbe nan leman an. Etalaj varyab baton mayetik kapab tou konbine pou kreye sistèm fèmen senp. Si mayetizasyon baton yo ranje konsa jaden an maksimize anlè avyon an epi minimize anba li, yo ka ranvèse konfinasyon flux la lè w vire chak baton 90.o.

Yon egzanp ki pi avanse nan yon etalaj Halbach nan aksyon se nan yon tren Maglev oswa Inductrack, kote levitasyon mayetik yo itilize pou sipòte cha a. Etalaj mayetik yo leve tren an yon ti distans anlè tras la epi yo ka sipòte yon pwa ki rive jiska 50 fwa sa yo ki nan leman an. Operasyon an baze sou prensip endiksyon an; kòm etalaj la pase sou bobin yo tras metalik, varyasyon yo nan jaden an mayetik pwovoke yon vòltaj nan tras la. Lè sa a, tras la kreye pwòp jaden mayetik li yo epi, menm jan ak lè ou eseye pouse de yo tankou poto nan leman ba ansanm, lè jaden sa a aliyen ak jaden an ki te pwodwi pa etalaj la Halbach, repouse lakòz tren an leve. Tren Maglev pa soufri anpil nan fòs friksyon ki ralanti tren tradisyonèl wou yo epi yo kapab bay transpò gwo vitès. An reyalite, sistèm tren Japonè SCMaglev la, ki te rive 361 kilomèt alè an 2003, kounye a kenbe Rekò Mondyal Guinness pou transpò tren ki pi rapid.

Etalaj Halbach yo itilize tou nan eksperyans syantifik avanse tankou synchrotrons ak lazè elèktron gratis (FELs), kote yo rele yo Halbach 'wigglers'. FEL yo gen yon ranje frekans trè laj ak trè reglabl, epi yo itilize nan anpil aplikasyon ki sòti nan medikal ak militè. Yon wiggler Halbach se youn nan eleman debaz yo nan yon FEL, kote yo itilize jaden mayetik etalaj la pou detanzantan 'mennen' yon gwo bout bwa nan patikil chaje (anjeneral elektwon). Efè a wiggling lakòz yon chanjman nan direksyon an ak Se poutèt sa yon chanjman nan akselerasyon an nan patikil yo. Sa a nan vire mennen nan emisyon radyasyon synchrotron entansite segondè (foton) lè yo konbine avèk yon sous lazè ekstèn.

Li posib tou pou kreye Halbach silenn ak bag, kote chan mayetik la fò andedan bag la oswa silenn men neglijab deyò, oswa vis vèrsa depann sou aranjman an nan leman. Estrikti sa yo anjeneral yo itilize pou motè AC brushless, kote tradisyonèlman jaden ki pèdi ka diminye koupl ak efikasite. Sepandan, paske silenn Halbach yo se intrinsèque kouvwi pa estrikti yo, ak prèske tout flux ki genyen nan sant la, yo kapab evite pwoblèm sa a ak pwodwi pi wo koupl.