مصفوفة هالباخ عبارة عن ترتيب خاص من المغناطيس الدائم الذي يعمل على زيادة المجال المغناطيسي على أحد جانبي المصفوفة بينما يلغي المجال إلى ما يقرب من الصفر على الجانب الآخر. يتم تحقيق ذلك من خلال وجود نمط مغناطيسي دوار مكانيًا.
النمط الدوار للمغناطيس الدائم (على الوجه الأمامي: يسار، أعلى، يمين، أسفل) يمكن أن يستمر إلى أجل غير مسمى وله نفس التأثير. إن تأثير هذا الترتيب مشابه تقريبًا لتأثير العديد من مغناطيسات حدوة الحصان الموضوعة بجوار بعضها البعض، مع تلامس الأقطاب المتشابهة.
خصائص مصفوفات هالباخ
- يمكن لمصفوفات هالباخ أن تولد مجالًا مغناطيسيًا كبيرًا وموحدًا في منطقة معينة، ويمكن أن يتجاوز المجال المغناطيسي بقاء المادة المغناطيسية نفسها.
- إنها تعمل على تعزيز المجال المغناطيسي على جانب واحد مع الحفاظ على المجال على الجانب الآخر عند مستوى منخفض جدًا في نفس الوقت.
- يُظهر المجال المغناطيسي توزيعًا جيبيًا ويمكنه أيضًا تقليل الموجات التوافقية بشكل كبير.
- يُظهر المجال المغناطيسي توزيعًا جيبيًا ويمكنه أيضًا تقليل الموجات التوافقية بشكل كبير.
- أنها تزيد بشكل كبير من القوة.
- تتمتع مصفوفات هالباخ بتأثير تدريع مغناطيسي ممتاز.
أنواع مصفوفة هالباخ
يمكن تقسيم مغناطيس هالباخ إلى ثلاثة أنواع: هالباخ الخطي، والدائري، والقوسي، وذلك وفقًا لأشكالها المختلفة.
1. مغناطيس مصفوفة هالباخ الخطية
أحد تطبيقات مغناطيس هالباخ الخطي هو مغناطيس الثلاجة المرن. لديهم مجال مغناطيسي قوي على وجههم العامل، في حين أن المجال المغناطيسي على الجانب الآخر قريب من الصفر.
تستفيد العديد من الأجهزة الإلكترونية أيضًا من مزايا مصفوفات هالباخ الخطية. على سبيل المثال، تستخدم أجهزة iPad تصميم Halbach الخطي للتأكد من أن قلم Apple Pencil يستقر بدقة عند النقطة التي تتم فيها محاذاة ملفات الشحن.
التطبيقات:
تُستخدم مصفوفات هالباخ الخطية في تطبيقات مختلفة، بدءًا من محركات التيار المتردد بدون فرش، والملفات الصوتية، واستهداف الأدوية المغناطيسية إلى تطبيقات التكنولوجيا الفائقة مثل المغناطيس المتذبذب المستخدم في مسرعات الجسيمات وأشعة الليزر الحرة الإلكترون.
2. مغناطيس مصفوفة هالباخ الدائرية (حلقة أو أسطوانة)
هناك ثلاثة تكوينات رئيسية لحلقة أو أسطوانة هالباخ: ثنائي القطب، ورباعي القطب، وسداسي القطب. في التكوين ثنائي القطب (N=1)، يدور سهم المغنطة بمقدار 60 درجة من مغناطيس إلى آخر. في التكوين الرباعي، يدور السهم بمقدار 90 درجة، وفي التكوين السداسي، يدور بمقدار 120 درجة.
في التطبيقات العملية، يتم دمج المغناطيس مع مادة لاصقة ويتم تثبيته في الغالب ومحمي بواسطة غلاف معدني من الخارج. يتم أخذ مصفوفات Arc Halbach بعين الاعتبار عندما يكون تجميع مصفوفة دائرية واحدة أمرًا صعبًا. وهي بمثابة تجميعات فرعية لمصفوفات هالباخ الدائرية.
3. مغناطيس مصفوفة هالباخ
تُستخدم مصفوفات قوس هالباخ بشكل أساسي في المحركات الخطية. يعتمد مبدأ الإرتفاع في قطار ماجليف على التفاعل بين المغناطيس المتحرك والمجال المغناطيسي الناتج عن التيار المستحث في الموصل، مما يؤدي إلى قوة الإرتفاع والمقاومة المغناطيسية.
يعد تحسين نسبة الطفو إلى المقاومة أمرًا بالغ الأهمية لتعزيز أداء نظام الرفع. وهذا يتطلب أن يكون المغناطيس الموجود على متن الطائرة خفيف الوزن، وأن يولد مجالًا مغناطيسيًا قويًا وموحدًا، وأن يُظهر موثوقية عالية. يتم تركيب مصفوفة هالباخ أفقيًا في وسط جسم السيارة، مما يولد قوة دافعة من خلال اللف الموجود في وسط المسار.
تعمل مصفوفة هالباخ على زيادة المجال المغناطيسي إلى الحد الأقصى باستخدام عدد أقل من المغناطيسات، بينما يحتوي الجانب الآخر على مجال مغناطيسي أقل، وبالتالي تجنب تعريض الركاب لمجالات مغناطيسية قوية.
الوسم : مغناطيس مجموعة هالباخ، الصين مصنعي مغناطيس مجموعة هالباخ، الموردين، المصنع, مجموعة Halbach لصنع المجوهرات, تعزيز المجال المغناطيسي, أنظمة عزل الاهتزاز المغناطيسي, مجموعة Halbach للتغليف, صفيف Halbach المخصص, أنظمة الفصل المغناطيسي للنفايات
