جمعيات هالباخ |التجميعات المغناطيسية |مصفوفة هالباخ | مغناطيس هالباخ الدائم
وصف قصير:
يتم ترتيب المغناطيس الدائم لبنائين مصفوفة هالباخ ذات اتجاهات مغنطة مختلفة وفقًا لقانون معين، بحيث يتم تعزيز المجال المغناطيسي على أحد جانبي مصفوفة المغناطيس الدائم بشكل كبير ويتم إضعاف الجانب الآخر بشكل كبير، ومن السهل تحقيقه التوزيع الجيبي المكاني للمجال المغناطيسي.
مجموعة هالباخ الحلقية عبارة عن هيكل مغناطيسي ذو شكل خاص.تتمثل فكرة تصميمها في الجمع بين مغناطيسات متعددة بنفس الشكل واتجاهات مغنطة مختلفة في مغناطيس دائري لتعزيز توحيد واستقرار المجال المغناطيسي على سطح العمل أو المركز.الجنس.يحتوي محرك المغناطيس الدائم الذي يستخدم هيكل مجموعة Halbach على مجال مغناطيسي بفجوة هوائية أقرب إلى التوزيع الجيبي من محرك المغناطيس الدائم التقليدي.عندما تكون كمية مادة المغناطيس الدائم هي نفسها، فإن محرك المغناطيس الدائم Halbach لديه كثافة مغناطيسية أعلى لفجوة الهواء وفقدان حديد أقل.بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام مجموعة Halbach الدائرية أيضًا على نطاق واسع في المحامل المغناطيسية الدائمة، ومعدات التبريد المغناطيسية، والرنين المغناطيسي وغيرها من المعدات.
1. مجال مغناطيسي قوي: يعتمد مغناطيس هالباخ على شكل حلقة تصميم مغناطيس على شكل حلقة، مما يسمح بتركيز المجال المغناطيسي وتركيزه في جميع أنحاء هيكل الحلقة بالكامل.بالمقارنة مع المغناطيس العادي، يمكن للمغناطيس الحلقي أن ينتج مجالًا مغناطيسيًا أعلى كثافة.
2. توفير المساحة: يسمح الهيكل الدائري لمغناطيس هالباخ الحلقي للمجال المغناطيسي بالدوران في مسار حلقة مغلقة، وبالتالي تقليل المساحة التي يشغلها المغناطيس.وهذا يجعل المغناطيس الحلقي أكثر ملاءمة للتثبيت والاستخدام في بعض المواقف.
3. توزيع المجال المغناطيسي الموحد: نظرًا للهيكل التصميمي الخاص لمغناطيس هالباخ على شكل حلقة، يتم توزيع المجال المغناطيسي بشكل موحد نسبيًا في المسار الدائري.وهذا يعني أنه عند استخدام المغناطيس الحلقي، تتغير شدة المجال المغناطيسي قليلاً نسبيًا، وهو أمر مفيد لتحسين استقرار المجال المغناطيسي.
4. المجال المغناطيسي متعدد الأقطاب: يمكن لتصميم مغناطيس هالباخ على شكل حلقة أن يولد مجالات مغناطيسية متعددة الأقطاب، مما يسمح بتحقيق تكوينات المجال المغناطيسي الأكثر تعقيدًا في سيناريوهات تطبيق محددة.وهذا يوفر قدرًا أكبر من المرونة وقابلية التشغيل للتجارب والتطبيقات ذات الاحتياجات الخاصة.
5. توفير الطاقة وحماية البيئة: عادةً ما تستخدم مواد تصميم مغناطيس هالبيك على شكل حلقة مواد ذات كفاءة عالية في تحويل الطاقة.وفي الوقت نفسه، يمكن أيضًا تقليل هدر الطاقة من خلال التصميم المعقول وتحسين هيكل الدائرة المغناطيسية، وذلك لتحقيق غرض توفير الطاقة وحماية البيئة.
في ظل التكنولوجيا التقليدية، تكون أنواع مختلفة من مصفوفات هالباخ في الغالب ممغنطة مسبقًا ثم يتم تجميعها عند استخدامها في التطبيقات.ومع ذلك، نظرًا لاتجاهات القوة المتغيرة بين المغناطيس الدائم لمجموعة المغناطيس الدائم Halbach ودقة التجميع العالية، فإن المغناطيس الدائم بعد المغنطة المسبقة غالبًا ما يتطلب المغناطيس قوالب خاصة أثناء التجميع.تعتمد تقنية المغنطة الشاملة طريقة التجميع أولاً ثم المغنطة.تكون المغناطيسات الدائمة غير مغناطيسية أثناء التجميع، ويمكن تجميع مجموعة هالباخ بدون قوالب مخصصة.وفي الوقت نفسه، يمكن لتكنولوجيا المغنطة الشاملة أيضًا تحسين كفاءة المغنطة، وتقليل تكاليف الطاقة، وتقليل مخاطر التجميع، وله آفاق تطبيق واسعة.ولكن نظرا للصعوبة الفنية، فإنه لا يزال في المرحلة الاستكشافية.لا يزال التيار الرئيسي للسوق يتم إنتاجه عن طريق المغنطة المسبقة ثم التجميع.
1. التصوير الطبي: تُستخدم أيضًا مغناطيسات هالباخ ذات الشكل الدائري بشكل شائع في معدات التصوير الطبي، مثل معدات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI).يمكن لهذا النوع من المغناطيس توليد مجال مغناطيسي مستقر، والذي يستخدم لتحديد وإثارة النوى الذرية في الجسم الذي يتم اكتشافه، وبالتالي الحصول على معلومات صورة عالية الدقة.
2. مسرع الجسيمات: يمكن أيضًا استخدام مغناطيس هالبيك على شكل حلقة في مسرعات الجسيمات لتوجيه مسارات حركة الجسيمات عالية الطاقة والتحكم فيها.يمكن لهذا النوع من المغناطيس توليد مجال مغناطيسي قوي لتغيير مسار وسرعة الجسيمات، وبالتالي تحقيق تسارع الجسيمات وتركيزها.
3. المحرك الحلقي: يمكن أيضًا استخدام مغناطيس هالباخ على شكل حلقة في تصميم المحرك لتوليد عزم دوران القيادة.يمكن لهذا النوع من المغناطيس توليد مجالات مغناطيسية مختلفة عن طريق تغيير اتجاه وحجم التيار، وبالتالي دفع المحرك للدوران.
4. الأبحاث المعملية: غالبًا ما يتم استخدام مغناطيس هالباخ على شكل حلقة في مختبرات الفيزياء لتوليد مجالات مغناطيسية مستقرة وموحدة للبحث في المغناطيسية وعلوم المواد وما إلى ذلك.
