హాల్బాచ్ అమరిక,హాల్బాచ్ శాశ్వత అయస్కాంతం

హాల్బాచ్ శ్రేణి ఒక అయస్కాంత అమరిక నిర్మాణం. మేము ఈ నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకునే ముందు, కొన్ని సాధారణ శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖ పంపిణీని పరిశీలిద్దాం.

ఈ చిత్రం నుండి, అయస్కాంతం యొక్క ప్లేస్‌మెంట్ దిశ మరియు అమరిక నేరుగా అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల పంపిణీని ప్రభావితం చేస్తుందని కనుగొనడం కష్టం కాదు, అంటే, ఇది అయస్కాంతం చుట్టూ ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్ర పంపిణీ రూపాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది.

హాల్బాచ్ అర్రే యొక్క భావన

హాల్బాచ్ అమరిక (హాల్బాచ్ శాశ్వత అయస్కాంతం) అనేది ఒక రకమైన అయస్కాంత నిర్మాణం. 1979లో, అమెరికన్ పండితుడు క్లాస్ హాల్‌బాచ్ ఎలక్ట్రాన్ త్వరణం ప్రయోగంలో ఈ ప్రత్యేకమైన శాశ్వత అయస్కాంత నిర్మాణాన్ని కనుగొన్నాడు మరియు దానిని క్రమంగా మెరుగుపరిచాడు మరియు చివరకు దీనిని రూపొందించాడు."హాల్బాచ్"అయస్కాంతం. ఇది ఇంజినీరింగ్‌లో సుమారుగా ఆదర్శవంతమైన నిర్మాణం. ఇది యూనిట్ దిశలో క్షేత్ర బలాన్ని పెంచడానికి మాగ్నెట్ యూనిట్ల ప్రత్యేక అమరికను ఉపయోగిస్తుంది. బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి తక్కువ మొత్తంలో అయస్కాంతాలను ఉపయోగించడం లక్ష్యం.

ఈ రకమైన శ్రేణి పూర్తిగా అరుదైన భూమి శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాలతో కూడి ఉంటుంది. ఒక నిర్దిష్ట నియమం ప్రకారం వివిధ అయస్కాంతీకరణ దిశలతో శాశ్వత అయస్కాంతాలను అమర్చడం ద్వారా, అయస్కాంతాల యొక్క ఒక వైపున శక్తి యొక్క అయస్కాంత రేఖలను కేంద్రీకరించవచ్చు మరియు బల రేఖలను మరొక వైపు బలహీనపరచవచ్చు, తద్వారా ఆదర్శవంతమైన ఏకపక్ష అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని పొందవచ్చు. ఇంజినీరింగ్‌లో ఇది చాలా ముఖ్యమైనది. అద్భుతమైన మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ లక్షణాలతో, న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్, మాగ్నెటిక్ లెవిటేషన్ మరియు పర్మనెంట్ మాగ్నెట్ స్పెషల్ మోటార్లు వంటి పారిశ్రామిక రంగాల్లో హైర్‌బెక్ శ్రేణులు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

ఎడమవైపు ఒకే అయస్కాంతం అన్ని ఉత్తర ధ్రువాలు పైకి ఎదురుగా ఉంటాయి. రంగు నుండి, అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలం అయస్కాంతం యొక్క దిగువ మరియు పైభాగంలో ఉన్నట్లు చూడవచ్చు. కుడివైపున హాల్బాచ్ అర్రే ఉంది. అయస్కాంతం ఎగువన ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్రం సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే దిగువ సాపేక్షంగా బలహీనంగా ఉంటుంది. (అదే వాల్యూమ్‌లో, హాల్‌బాచ్ అర్రే అయస్కాంతం యొక్క బలమైన వైపు ఉపరితలం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్ర తీవ్రత సుమారుగా ఉంటుంది√2 రెట్లు (1.4 రెట్లు) సాంప్రదాయక ఒకే అయస్కాంతం, ప్రత్యేకించి అయస్కాంతం యొక్క మందం అయస్కాంతీకరణ దిశలో 4-16mm ఉన్నప్పుడు)

హాల్బాచ్ శ్రేణికి అత్యంత సాధారణ ఉదాహరణ ఫ్లెక్సిబుల్ రిఫ్రిజిరేటర్ స్టిక్కర్. ఈ సన్నని, మృదువైన అయస్కాంతాలు సాధారణంగా రిఫ్రిజిరేటర్‌పై లేదా కారు వెనుక భాగంలో ముద్రించబడతాయి. NdFeB (కేవలం 2%-3% బలం)తో పోలిస్తే వాటి అయస్కాంతత్వం చాలా బలహీనంగా ఉన్నప్పటికీ, అవి దాని తక్కువ ధర మరియు ఆచరణాత్మకత దీనిని విస్తృతంగా ఉపయోగించాయి.

హాల్బాచ్ అర్రే యొక్క రూపం మరియు అప్లికేషన్

సరళ శ్రేణి

లీనియర్ రకం అనేది అత్యంత ప్రాథమిక హాల్‌బాచ్ శ్రేణి కూర్పు. దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఈ శ్రేణి అయస్కాంతాన్ని రేడియల్ అర్రే మరియు టాంజెన్షియల్ అర్రే కలయికగా పరిగణించవచ్చు.

లీనియర్ హాల్‌బాచ్ శ్రేణులు ప్రస్తుతం లీనియర్ మోటార్‌లలో ప్రధానంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. మాగ్లేవ్ రైలు యొక్క లెవిటేషన్ సూత్రం ఏమిటంటే, కదిలే అయస్కాంతం లెవిటేషన్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి కండక్టర్‌లోని ప్రేరేపిత ప్రవాహం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే అయస్కాంత క్షేత్రంతో సంకర్షణ చెందుతుంది మరియు అదే సమయంలో, ఇది అయస్కాంత నిరోధకతతో కూడి ఉంటుంది. తేలియాడే మరియు డ్రాగ్ నిష్పత్తిని మెరుగుపరచడం అనేది లెవిటేషన్ సిస్టమ్ యొక్క పనితీరును మెరుగుపరచడంలో కీలకం, దీనికి ఆన్-బోర్డ్ మాగ్నెట్ యొక్క బరువు తక్కువ బరువు, బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రం, ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రం మరియు అధిక విశ్వసనీయత అవసరం. హాల్బాచ్ శ్రేణి కార్ బాడీ మధ్యలో క్షితిజ సమాంతరంగా వ్యవస్థాపించబడింది మరియు ప్రొపల్సివ్ ఫోర్స్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ట్రాక్ మధ్యలో వైండింగ్‌తో సంకర్షణ చెందుతుంది, ఇది అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని తక్కువ మొత్తంలో అయస్కాంతాలతో పెంచుతుంది మరియు మరొక వైపు తక్కువ అయస్కాంత క్షేత్రాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలకు గురికాకుండా ప్రయాణీకులను నిరోధించగలదు.

వృత్తాకార శ్రేణి

వృత్తాకార హాల్‌బాచ్ శ్రేణిని వృత్తాకార రింగ్ ఆకారాన్ని రూపొందించడానికి లీనియర్ హాల్‌బాచ్ శ్రేణుల కలయికగా పరిగణించబడుతుంది.

శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్‌లో, హల్‌బాచ్ శ్రేణి నిర్మాణాన్ని ఉపయోగించే శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటారు సాంప్రదాయ శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటారు కంటే సైనూసోయిడల్ పంపిణీకి దగ్గరగా గాలి ఖాళీ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అదే మొత్తంలో శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థం విషయంలో, హాల్బాచ్ శాశ్వత అయస్కాంత మోటార్ పెద్ద గాలి గ్యాప్ అయస్కాంత సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది. ఇనుము నష్టం చిన్నది. అదనంగా, హాల్‌బాచ్ రింగ్ శ్రేణులు శాశ్వత అయస్కాంత బేరింగ్‌లు, అయస్కాంత శీతలీకరణ పరికరాలు మరియు మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ పరికరాలలో కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

హాల్బాచ్ శ్రేణి యొక్క కల్పన మరియు ఉత్పత్తి పద్ధతి

విధానం 1: శ్రేణి యొక్క టోపోలాజీ ప్రకారం, మాగ్నెటైజ్ చేయబడిన అయస్కాంత విభాగాలను ఒకదానితో ఒకటి బంధించడానికి మాగ్నెట్ జిగురును ఉపయోగించండి. అయస్కాంత విభాగాల మధ్య పరస్పర వికర్షణ చాలా బలంగా ఉన్నందున, సంశ్లేషణ సమయంలో బిగింపు కోసం అచ్చును ఉపయోగించాలి. ఈ పద్ధతి తక్కువ ఉత్పాదక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ అమలు చేయడం సులభం, మరియు ప్రయోగశాల పరిశోధన దశలో ఉపయోగం కోసం మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది.

విధానం 2: పూర్తి అయస్కాంతాన్ని తయారు చేయడానికి మొదట అచ్చును నింపడం లేదా అచ్చును నొక్కడం వంటి పద్ధతిని ఉపయోగించండి, ఆపై ప్రత్యేక ఫిక్చర్‌లో మాగ్నెటైజ్ చేయండి. ఈ పద్ధతి ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడిన శ్రేణి నిర్మాణం క్రింది బొమ్మను పోలి ఉంటుంది. ఈ పద్ధతి అధిక ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యం మరియు పోలికను కలిగి ఉంది, ఇది సామూహిక ఉత్పత్తిని గ్రహించడం సులభం. అయినప్పటికీ, అయస్కాంతీకరణ ఫిక్చర్‌ను ప్రత్యేకంగా రూపొందించడం మరియు అయస్కాంతీకరణ ప్రక్రియను రూపొందించడం అవసరం.

విధానం 3: దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా, హాల్‌బాచ్-రకం అయస్కాంత క్షేత్ర పంపిణీని గ్రహించడానికి ప్రత్యేక ఆకారపు వైండింగ్ శ్రేణిని ఉపయోగించండి.

ప్రయోగశాలలో స్వీయ-నిర్మిత హాల్బాచ్ శ్రేణి యొక్క ప్రక్రియ మరియు ప్రభావం