Массивы Хальбаха

Массив Хальбаха представляет собой определенное расположение ряда постоянных магнитов. Массив имеет пространственно вращающийся образец магнетизма, который гасит поле с одной стороны, но усиливает его с другой. Основные преимущества решеток Хальбаха заключаются в том, что они могут создавать сильные магнитные поля на одной стороне и создавать очень небольшое поле рассеяния на противоположной стороне. Этот эффект лучше всего понять, наблюдая за распределением магнитного потока.

¢ Односторонний магнитный поток полезен во многих приложениях безопасность данных транспорт конструкция двигателя
• Массивы Halbach по своей природе являются эффективными по весу.
• Решетки обеспечивают более высокие потоки, чем монолитные магниты того же размера.

В настоящее время массивы Хальбаха имеют множество приложений и используются в ряде систем различной сложности. Одним из самых простых применений массивов Хальбаха являются магниты для холодильников. В этом случае свойства одностороннего потока используются для увеличения удерживающей способности магнита. Различные массивы стержневых магнитов также можно комбинировать для создания простых систем блокировки. Если намагниченности стержней расположены так, что поле максимально над плоскостью и минимизировано под ней, удержание потока можно изменить, повернув каждый стержневой магнит на 90 °.

Более продвинутый пример массива Хальбаха в действии - это железнодорожный путь Maglev или Inductrack, где магнитная левитация используется для поддержки вагона. Магнитные массивы поднимают поезд на небольшое расстояние над рельсами и могут выдерживать вес, в 50 раз превышающий вес магнита. Операция основана на принципе индукции; когда решетка проходит по катушкам металлической дорожки, изменения магнитного поля индуцируют напряжение в дорожке. Затем рельс создает собственное магнитное поле, и, подобно тому, как вы пытаетесь соединить два одинаковых полюса неодимовых стержневых магнитов, когда это поле выравнивается с полем, создаваемым массивом Хальбаха, отталкивание заставляет поезд левитировать.

Массивы Хальбаха также используются в передовых научных экспериментах, таких как синхротроны и лазеры на свободных электронах, где они известны как «вигглеры» Хальбаха. ЛСЭ имеют очень широкий и легко настраиваемый частотный диапазон и используются во многих приложениях, от медицинских до военных.