Nam châm mảng Halbach

Nam châm mảng Halbach là một sự sắp xếp đặc biệt của các nam châm vĩnh cửu tạo ra từ trường mạnh và tập trung cao độ ở một mặt trong khi triệt tiêu từ trường ở mặt kia. Mô hình từ trường độc đáo này có nhiều ứng dụng khác nhau trong kỹ thuật, vật lý và công nghệ.

• Thông lượng một phía rất hữu ích trong nhiều ứng dụng bảo mật dữ liệu vận chuyển thiết kế động cơ
• Mảng Halbach vốn đã tiết kiệm trọng lượng.
• Mảng cung cấp từ thông cao hơn nam châm nguyên khối có cùng kích thước.

Mảng Halbach hiện có nhiều ứng dụng và được sử dụng trong nhiều hệ thống có độ phức tạp khác nhau. Một trong những ứng dụng đơn giản nhất của Halbach Arrays là nam châm tủ lạnh. Trong trường hợp này, đặc tính từ thông một phía được khai thác để tăng lực giữ của nam châm. Các mảng nam châm thanh biến đổi cũng có thể được kết hợp để tạo ra các hệ thống khóa đơn giản. Nếu từ hóa của các thanh được sắp xếp sao cho trường được cực đại hóa bên trên mặt phẳng và cực tiểu bên dưới nó, thì giới hạn từ thông có thể được đảo ngược bằng cách xoay mỗi thanh nam châm 90°.

Một ví dụ nâng cao hơn về Halbach Array đang hoạt động là trong đường ray xe lửa Maglev hoặc Inductrack, nơi lực bay từ trường được sử dụng để hỗ trợ vận chuyển. Các mảng từ tính nâng đoàn tàu lên một khoảng nhỏ phía trên đường ray và có thể chịu được trọng lượng gấp 50 lần trọng lượng của nam châm. Hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng; khi mảng được truyền qua các cuộn dây theo dõi kim loại, các biến thể trong từ trường sẽ tạo ra một điện áp trong rãnh. Sau đó, đường ray tạo ra từ trường của chính nó và tương tự như khi bạn cố gắng đẩy hai cực giống nhau của nam châm thanh neodymium lại với nhau khi trường này thẳng hàng với trường do Mảng Halbach tạo ra, lực đẩy sẽ khiến đoàn tàu bay lên.

Các mảng Halbach cũng được sử dụng trong các thí nghiệm khoa học tiên tiến như synchrotron và laser điện tử tự do, ở đó chúng được gọi là Halbach âwigglersâ. FEL có dải tần rất rộng và có thể điều chỉnh cao và được sử dụng trong nhiều ứng dụng từ y tế đến quân sự.