מערך האלבך

מערך האלבך (Halbach Array) הוא סידור מגנטים מיוחד, אשר מחזק את השדה המגנטי בצידו האחד, ומבטלו כמעט לגמרי בצידו השני. כיוון קטבי המגנטים מסתובב (בפאה הקדמית באיור: שמאלה, מטה, ימינה, מעלה, שמאלה). סידור זה דומה להצבת מגנטי פרסה בשרשרת, כך שקטבים זהים נוגעים.

מערך האלבך. החִצים מסמנים את כיוון המגנוט של כל מגנט. מתחת למערך השדה המגנטי חזק, ומעליו השדה מתבטל.

תוצא זה התגלה תאורטית בשנת 1973 בידי ג'ון מאלינסון. ב-1980 גילה אותו קלאוס האלבך באופן בלתי תלוי, והשתמש בו כדי למקד קרניים במאיץ חלקיקים שבמעבדה הלאומית לורנס ברקלי.

מערכי האלבך שטוחיםעריכה

 
השדה המגנטי של מערך האלבך שטוח כסופרפוזיציה של השדות הנוצרים משני מערכים חלקיים

מודל למערך האלבך שטוח אידיאלי הוא לוח פרומגנטי אינסופי בעובי d, בין המישורים y=-d ו-y=0, אשר כיוון המגנוט בו מסתובב באופן רציף במישור x-y עם תלות מחזורית במקום x בלבד:

 

השדה המגנטי הנוצר מעל הלוח ( ):

 

השדה המגנטי מסתובב בכיוון הפוך מכיוון סיבוב המגנוט.
מתחת ללוח השדה המגנטי מתאפס.

תכונותעריכה

  • השדה המגנטי חזק בצד אחד.
  • עוצמת השדה קטנה באופן מעריכי עם המרחק מהלוח. מרחק הדעיכה האופייני מתכונתי למחזור של המערך. השדה "מרוכז" קרוב לפני המגנט.
  • אין כמעט זליגה של השדה, שמהווה לפעמים בעיה בתכנון מבנים מגנטיים, בצד השני.

שימושיםעריכה

 
חתך המראה את המבנה של מגנט שטוח למקרר

שימוש פשוט ונפוץ במערך האלבך הוא בתור מגנט למקרר. מגנט כזה נצמד למשטח פאראמגנטי (המקרר) בכוח רב יותר מאשר מגנט אחיד פשוט.

גליל האלבךעריכה

הכללת הרעיון לגאומטריה גלילית מאפשרת כליאת השדה המגנטי כולו בחלקו הפנימי של גליל ממוגנט.

 
חתך בגלילי האלבך עם תדירות זוויתית מרחבית, k, שונה (ביחידות רדיוס). החִצים החיצוניים מסמנים את כיוון המגנוט והפנימיים את השדה המגנטי

קישורים חיצונייםעריכה

  מדיה וקבצים בנושא מערך האלבך בוויקישיתוף