Teilen Sie uns zunächst mit, wo das Halbach-Array normalerweise angewendet wird:

Datensicherheit

Transport

Motordesign

Permanentmagnetlager

Magnetische Kühlgeräte

Magnetresonanzgeräte.

Das Halbach-Array ist nach seinem Erfinder benanntKlaus Halbach , ein Berkley Labs-Physiker in der Ingenieurabteilung. Das Array wurde ursprünglich entwickelt, um die Fokussierung der Strahlen in Teilchenbeschleunigern zu unterstützen.

Im Jahr 1973 wurden Strukturen mit „einseitigem Fluss“ erstmals von John C. Mallinson beschrieben, als er ein Experiment zum Zusammenbau von Permanentmagneten durchführte und diese eigenartige permanentmagnetische Struktur fand, die er „Magnetic Curiosity“ nannte.

1979 entdeckte der Amerikaner Dr. Klaus Halbach bei einem Elektronenbeschleunigungsexperiment diese spezielle Permanentmagnetstruktur, verbesserte sie schrittweise und schuf schließlich den sogenannten „Halbach“-Magneten.

Das Prinzip seiner innovativen Arbeit ist die Überlagerung. Der Superpositionssatz besagt, dass sich die Kraftkomponenten an einem Punkt im Raum, die von mehreren unabhängigen Objekten stammen, algebraisch addieren. Die Anwendung des Theorems auf Permanentmagnete ist nur möglich, wenn Materialien verwendet werden, deren Koerzitivfeldstärke nahezu der Restinduktion entspricht. Obwohl Ferritmagnete diese Eigenschaft aufweisen, war es nicht praktikabel, das Material auf diese Weise zu verwenden, da einfache Alnico-Magnete intensivere Felder zu geringeren Kosten lieferten.

Das Aufkommen der „Seltenerd“-Magnete SmCo und NdFeB (oder permanenter Neodym-Magnet) mit hoher Restinduktion machte die Verwendung der Überlagerung praktisch und erschwinglich. Die Seltenerd-Permanentmagnete ermöglichen die Entwicklung intensiver Magnetfelder in kleinen Volumina ohne den Energiebedarf von Elektromagneten. Der Nachteil von Elektromagneten ist der Platzbedarf der elektrischen Wicklungen, der zur Ableitung der von den Spulenwicklungen erzeugten Wärme erforderlich ist.