Сборка халбаха своими руками
Добавил пользователь Alex Обновлено: 04.10.2024
- Магнитная сборка Хальбаха — особая конфигурация постоянных магнитов, характеризующаяся тем, что магнитное поле с одной из её сторон практически полностью отсутствует благодаря особому расположению элементов сборки.Повторение последовательности элементов (на передней поверхности вектор намагничивания: влево, вверх, вправо, вниз, влево) воспроизводит описываемый эффект.
Связанные понятия
Ква́нтовый эффе́кт Хо́лла в графене или необы́чный ква́нтовый эффе́кт Хо́лла — эффект квантования холловского сопротивления или проводимости двумерного электронного газа или двумерного дырочного газа в сильных магнитных полях в графене. Этот эффект был предсказан теоретически и подтверждён экспериментально в 2005 году.
Ионная циклотронная ловушка представляет собой один из вариантов масс-анализатора в масс-спектрометрии, в основе которого лежит принцип ионного циклотронного резонанса. Ионы удерживаются магнитным полем в ловушке Пеннинга, двигаясь по кругу под действием силы Лоренца.
Приближение почти свободных электронов — метод в квантовой теории твёрдого тела, в котором периодический потенциал кристаллической решётки считается малым возмущением относительно свободного движения валентных электронов.
Циклотронная эффективная масса — эффективная масса электрона или дырки, возникающая при движении носителей в магнитном поле. В общем случае эта масса не совпадает с эффективной массой носителей, поскольку поверхность Ферми может быть анизотропной и эффективная масса принимает вид тензора. Циклотронную эффективную массу измеряют с помощью метода циклотронного резонанса или магнитотранспортных методах (эффект Шубникова — де Гааза). Знание циклотронной массы позволяет восстановить форму поверхности.
Цепь Чуа или схема Чуа — простейшая электрическая цепь, демонстрирующая режимы хаотических колебаний. Была предложена профессором Калифорнийского университета Леоном Чуа в 1983 году. Цепь состоит из двух конденсаторов, одной катушки индуктивности, линейного резистора и нелинейного резистора с отрицательным сопротивлением (обычно называемого диодом Чуа).
Одноэлектронное приближение — приближенный метод нахождения волновых функций и энергетических состояний квантовой системы со многими электронами.
В физике и математике, в отрасли динамических систем, двойной маятник — это маятник с другим маятником, прикреплённым к его концу. Двойной маятник является простой физической системой, которая проявляет разнообразное динамическое поведение со значительной зависимостью от начальных условий. Движение маятника руководствуется связанными обыкновенными дифференциальными уравнениями. Для некоторых энергий его движение является хаотическим.
Молекуля́рные колеба́ния — один из трёх типов молекулярного движения, к которым относятся также трансляционное движение (когда все атомы молекулы смещаются в одном направлении) и вращательное движение (когда молекула поворачивается на определённый угол). В отличие от последних двух случаев, когда геометрия молекулы не меняется, при колебаниях происходит изменение положения атомов относительно друг друга.
Инфракрасная расходимость (инфракрасная катастрофа) — ситуация якобы испускания бесконечно большого числа фотонов с бесконечно малыми энергиями при столкновении двух заряженных частиц. Является следствием расходимости интеграла из-за вкладов объектов с очень малой энергией (почти равной нулю), или что то же самое, из-за физического явления на очень больших масштабах.
Преобразование Вигнера — Вилла (англ. Wigner — Ville transform) — один из эффективных методов спектрально-временного анализа нестационарных сигналов. Встречаются другие названия: преобразование Вигнера — Вилля, распределение Вигнера — Вилла (англ. Wigner — Ville distribution), распределение Вигнера — Вилля, функция Вигнера.
Фотометри́ческая величина́ — аддитивная физическая величина, определяющая временно́е, пространственное, спектральное распределение энергии оптического излучения и свойств веществ, сред и тел как посредников переноса или приемников энергии.
Релятиви́стское равноуско́ренное движе́ние (или релятивистское равномерно ускоренное движение) — такое движение объекта, при котором его собственное ускорение постоянно. Собственным ускорением называется ускорение объекта в сопутствующей (собственной) системе отсчета, то есть в инерциальной системе отсчёта, в которой текущая мгновенная скорость объекта равна нулю (при этом система отсчёта меняется от точки к точке). Примером релятивистского равноускоренного движения может быть движение тела постоянной.
Метод компле́ксных амплитуд — метод расчета линейных электрических цепей, содержащих реактивные элементы, в установившемся режиме при гармонических входных сигналах, впервые применённый О. Хевисайдом.
Эффект Поккельса (электрооптический эффект Поккельса) — явление возникновения двойного лучепреломления в оптических средах при наложении постоянного или переменного электрического поля. Он отличается от эффекта Керра тем, что линеен по полю, в то время как эффект Керра квадратичен. Эффект Поккельса может наблюдаться только в кристаллах, не обладающих центром симметрии: в силу линейности при изменении направления поля эффект должен менять знак, что невозможно в центрально-симметричных телах. Эффект.
Квантово-размерный эффект Штарка может быть вызван как внешним электрическим полем, так и внутренним полем появляющимся вследствие прямого пьезоэлектрического эффекта, в частности такой эффект был предсказан и экспериментально наблюдаем в полупроводниковых гетероструктурах на нановискерах.
Оже-рекомбинация — механизм рекомбинации в полупроводниках, при котором лишняя энергия передаётся другому электронному возбуждению.
Эффект Саньяка — появление фазового сдвига встречных электромагнитных волн во вращающемся кольцевом интерферометре.
Орбитрэ́п или орбитрап (англ. Orbitrap, орбитальная ионная ловушка) — специальная ионная ловушка, использующая принципиально новую концепцию масс-анализа, реализованную только в 2000-х годах.
Интерферо́метр Ма́ха — Це́ндера — модификация интерферометра Жамена, двухлучевой интерферометр, применяемый для анализа плазмы и газовых потоков в дискретном исполнении (с помощью зеркал и линз) и в электрооптических модуляторах в объемном и планарном.
Эффе́кт Рамза́уэра (известен также как эффе́кт Рамза́уэра — Та́унсенда) — явление аномально слабого рассеяния медленных электронов атомами нейтральных газов. Впервые наблюдался в 1921 немецким физиком Карлом Рамзауэром при изучении рассеяния электронов в аргоне, а позже эффект наблюдался и в других веществах.
В физике ларморовская прецессия — это прецессия магнитного момента электронов, атомного ядра и атомов вокруг вектора внешнего магнитного поля.
Тороидальная система координат — ортогональная система координат в пространстве, координатными поверхностями которой являются торы, сферы и полуплоскости. Данная система координат может быть получена посредством вращения двумерной биполярной системы координат вокруг оси, равноудалённой от фокусов биполярной системы.
Дифракция медленных электронов сокр., ДМЭ, ДЭНЭ иначе дифракция электронов низкой энергии (англ. low-energy electron diffraction сокр., LEED) — метод исследования структуры поверхности твердых тел, основанный на анализе картин дифракции низкоэнергетических электронов с энергией 30-200 эВ, упруго рассеянных от исследуемой поверхности. Позволяет изучать реконструкцию поверхности.
Манипуляция атомами (англ. atomic manipulations) — направленное перемещение и позиционирование атомов в пространстве.
Кулоновское увлечение — процесс взаимодействия пространственно разделённых зарядов посредством кулоновского взаимодействия. Проявляется в двухслойных структурах с металлическими слоями, разделёнными туннельно непрозрачным изолятором, когда ток, протекающий в одном из слоёв, создаёт ток в другом слое при замкнутой электрической цепи в этом слое или напряжение при разомкнутой цепи. Эффект был теоретически предсказан в работе советского учёного М. Б. Погребинского.
Электрон-фононное взаимодействие в физике — взаимодействие электронов с фононами (квантами колебаний кристаллической решётки).
Калибро́вка ве́кторного потенциа́ла — наложение дополнительных условий, позволяющих однозначно вычислить векторный потенциал электромагнитного поля для решения тех или иных физических задач.
Свободная частица — термин, который используется в физике для обозначения частиц, которые не взаимодействуют с другими телами и имеют только кинетическую энергию.
Квантовая ёмкость — дополнительная электрическая ёмкость между затвором и двумерным электронным газом (ДЭГ), возникающая благодаря низкой по сравнению с металлами плотностью состояний в ДЭГ. Была впервые введёна Serge Luryi в1988 году для характеристики изменения химического потенциала в инверсионных слоях кремния и ДЭГ в GaAs.
Оптико-механическая аналогия — аналогия между описаниями движения материальных частиц в стационарном потенциальном поле в классической механике и распространения движения световых лучей в изотропной оптически неоднородной среде. Была установлена Гамильтоном в 1834 г. В 1926 г. была использована при создании квантовой механики де Бройлем и Шредингером для описания наличия у материальных объектов одновременно корпускулярных и волновых свойств.
Силово́е по́ле в физике — это векторное поле в пространстве, в каждой точке которого на пробную частицу действует определённая по величине и направлению сила (вектор силы).
Гравитационное отклонение света — изменение направления распространения света в гравитационном поле. Является следствием принципа эквивалентности. Впервые было вычислено А. Эйнштейном в 1916 г. Важным следствием гравитационного отклонения света является эффект гравитационного линзирования в астрономии.
Оптический изолятор — оптический прибор, пропускающий свет в прямом направлении, но поглощающий в обратном. Оптические изоляторы применяются в оптических линиях связи для защиты резонаторов лазерных передатчиков от отражённых сигналов, а также как входной элемент оптических усилителей.
Обратные волны — это бегущие волны с противоположными фазовой и групповой скоростью, такой, что фаза движется к источнику излучения волны. В анизотропных структурах угол между этими скоростями (или с вектором Умова-Пойнтинга) тупой. Обратные волны обладают целым рядом замечательных, фундаментальных явлений и свойств. В частности, обратный эффект Доплера, отрицательное преломление и антизеркальное отражение, само- и сверхфокусировка при преломлении, а также и при отражении, узкополосный или ограниченный.
По́лная систе́ма коммути́рующих наблюда́емых (ПСКН) — множество перестановочных (коммутирующих) самосопряжённых операторов, описывающих квантовые наблюдаемые и определяющих обобщённый базис пространства чистых состояний квантовой системы. Это понятие впервые было предложено Дираком и является одним из основных в квантовой механике. Обобщенные собственные значения операторов ПСКН называются квантовыми числами.
Спи́новые во́лны — волны намагниченности в ферро-, антиферро- и ферримагнитных материалах с большими волновыми числами. Впервые были предсказаны Феликсом Блохом для ферромагнетиков в 1930 году. В отличие от магнитостатических волн, при изучении распространения спиновых волн является важным учёт не только магнитостатического, но и обменного взаимодействия. Согласно принципу корпускулярно-волнового дуализма им соответствуют квазичастицы магноны.
Квантова́ние Дира́ка — эвристический аргумент, предложенный П. Дираком и показывающий, что однозначность предсказаний квантовой механики с электрическими зарядами может быть сохранена в теории, включающей магнитные монополи, лишь при условии совместного квантования магнитного и электрического зарядов.
Многопроволочная пропорциональная камера (или просто проволочная камера) — детектор ионизирующего излучения (или детектор элементарных частиц), технология таких камер есть развитие концепции счетчика Гейгера и пропорционального счётчика. В отличие от пропорционального счётчика, в котором используется один анод для снятия сигнала, в многопроволочной пропорциональной камере в едином газовом объеме находятся сразу большое количество анодов, что позволяет получать не только информацию о величине ионизации.
Квазиуровень Ферми (Quasi Fermi level) — энергия, используемая в физике твёрдого тела как параметр распределения Ферми-Дирака при описании концентрации неравновесных носителей заряда в полупроводнике, которые вызваны освещением или электрическим током.
Квазитрохоида́льная траекто́рия — сложная траектория какого-либо объекта имеющего поступательные и вращательные составляющие движения. Подобная траектория именуется квазитрохоидальной, поскольку на малом участке её возможно приблизить трохоидальной кривой.
Подвешенный графен — графен, который не касается подложки, свободновисящая плёнка, которая удерживается только частично благодаря подложке или контактам.
В гармоническом приближении колебания атомов решётки вокруг равновесного положения представляют как набор квазичастиц, называемых фононами. Они имеют целый спин и соответственно являются бозонами. Знание фононного спектра (зависимость энергии фонона от волнового вектора) позволяет определять коэффициенты теплопроводности, скорости звука, фононные теплоёмкости, рамановские спектры и другие параметры кристаллов.
Характеристическое рентгеновское излучение (англ. Characteristic X-rays) — излучение, возникающее при переходе электрона из внешней оболочки на вакансию, имеющуюся на нижнем уровне атома. Совокупность возможных переходов создаёт набор, характерный для каждого элемента. Характеристическое рентгеновское излучение было открыто Чарлзом Баркла в 1909 году, который впоследствии получил за это открытие Нобелевскую премию по физике в 1917 году.
Геодези́ческая преце́ссия (эффект де Ситтера, прецессия де Ситтера, прецессия Фоккера) — эффект изменения направления оси вращающегося тела, движущегося в искривлённом пространстве-времени, предсказанный общей теорией относительности (ОТО). Схожая модель коррекции движения системы Земля — Луна была предложена Виллемом де Ситтером в 1916 году.
Пространство состояний — в теории управления один из основных методов описания поведения динамической системы. Движение системы в пространстве состояний отражает изменение её состояний.
Магнитная сборка Халбаха ( Halbach-Array ) — особая конфигурация постоянных магнитов характеризующаяся тем, что магнитное поле с одной стороны практически полностью отсутствует, благодаря особому расположению элементов сборки.
Повторение последовательности элементов (на передней поверхности вектор намагничивания: влево, вверх, вправо, вниз, влево) воспроизводит описываемый эффект.
Эффект был открыт Маллинсоном ( Mallinson ) в 1973 году и был названы им удивительным, что, тем не менее, не помешало ему распознать в нём способ потенциального улучшения свойств и качеств записи на магнитную ленту. [1]
В 1980-ых годах Клаус Халбах ( Klaus Halbach ), в то время физик Национальной лаборатории Lawrence Livermore National Laboratory ) разработал магнитную сборку, впоследствии названную его именем и предназначенную для фокусировки пучка элементарных частиц в ускорителе. [2]
Содержание
Одномерные сборки Халбаха
Намагничивание
Поле вокруг отдельных элементов сборки
Основной смысл сборки заключается в том, что компенсация магнитного потока снизу сборки приводит к его усилению сверху. В принципе, любая сборка, в которой компоненты магнетизированы с поворотом фазы " width="" height="" />
приводит к усилению магнитного потока с одной стороны сборки. Математические преобразования, в которых сдвиг фазы всех компонентов относительно друг друга составляет " width="" height="" />
называется , как это показано на рисунке выше).
Можно выделить два основных преимущества в одностороннем магнитном потоке:
- Наверху сборки магнитный поток в два раза интенсивнее (в идеальном случае);
- Внизу магнитной сборки магнитный поток отсутствует (опять же в идеальном случае, при условии сборки бесконечной длины), а это серьёзно упрощает разработку систем.
Поле сверху бесконечно длинной сборки может быть быть записано функцией вида: [3]
,
" width="" height="" />
— функция поля, вида +F_i>" width="" height="" />
>" width="" height="" />
— амплитуда поля на поверхности сборки " width="" height="" />
— пространственная частота
Новая альтернативная энергетика. Форум о Свободной Энергии / Free Energy Forum - x-F.A.Q.
Реально действующий магнитный двигатель
13 мая 2010 турецкий изобретатель Muammer Yildiz в Германии продемонстрировал свой магнитный двигатель в работе (он работает неопределённо долгое время без каких либо внешних источников энергии, он сам является таковым), а затем и его внутренности, он утверждает,что его двигатель уже работает в одном университете в Нидерландах.
Современные разработки генераторов высокой эффективности основаны на коммутаторах магнитных потоков. В статье показан мотор-генератор мощностью 10 KW. Диаметр корпуса 6" шесть дюймов - 152.4 мм.
Для охлаждения таких генераторов применяется жидкостное охлаждение катушек маслом, которое заливается в герметичный корпус генератора.
Очень похоже на мою идею из мусорних пластин Ш20 или П20. Только мое лутчше -имеем регулировку. А у гениальних инглишов ее нет. Даже коструктив шаговиков лутчше. Там компактнее.
. Не верьте англичанам мудрость приносящих !..
Современные строительные электроинструменты достигают высокой производительности и эргономичности благодаря использованию мощных бесщеточных электродвигателей и литий-ионных аккумуляторов. Для реализации сложных алгоритмов питания таких двигателей и управления ими компания Infineon предлагает микросхему интеллектуального драйвера управления трехфазным бесщеточным двигателем 6EDL7141, MOSFET BSC007N04LS6 из семейства OptiMOS 6, а также отладочную плату EVAL6EDL7141TRAP1SH.
SVNKz,
Всё новое - хорошо забытое старое.
Генераторы с таким же принципом работы используются в радиовзрывателях авиабомб, питания электроники корректируемых противотанковых миномётных мин, в ПЗРК "стингер" с середины семидесятых годов. Генератор стингера, при своём весе 110 грамм выдаёт 20-30 Вт.
Компания Mornsun выпустила три серии источников питания с креплением на DIN-рейку в форм-факторе Home Automation на популярные значения выходной мощности 30, 60 и 100 Вт (серии LI30-20/PR2, LI60-20/PR2, LI100-20/PR2). Эти источники питания относятся ко второму поколению продукции (R2) и характеризуются высокой надежностью и хорошей стоимостью.
SVNKz,
Всё новое - хорошо забытое старое.
Генераторы с таким же принципом работы используются в радиовзрывателях авиабомб, питания электроники корректируемых противотанковых миномётных мин, в ПЗРК "стингер" с середины семидесятых годов. Генератор стингера, при своём весе 110 грамм выдаёт 20-30 Вт.
Магнитная сборка Халбаха (англ. Halbach-Array ) — особая конфигурация постоянных магнитов, характеризующаяся тем, что магнитное поле с одной стороны практически полностью отсутствует благодаря особому расположению элементов сборки.
Повторение последовательности элементов (на передней поверхности вектор намагничивания: влево, вверх, вправо, вниз, влево) воспроизводит описываемый эффект.
Эффект был открыт Маллинсоном (англ. Mallinson ) в 1973 году и был названы им удивительным, что, тем не менее, не помешало ему распознать в нём способ потенциального улучшения свойств и качеств записи на магнитную ленту. [1]
В 1980-х годах Клаус Халбах (нем. Klaus Halbach ), в то время физик Национальной лаборатории им. Лоуренса (LBNL) разработал магнитную сборку, впоследствии названную его именем и предназначенную для мощного излучения пучком элементарных частиц в ускорителе. [2]
Содержание
Одномерные сборки Халбаха
Намагничивание
Распределение магнитного поля может быть представлена при помощи чертежей Маллинсона. Чертежи показывают магнитное поле, вызванное полоской поверхностью ферромагнитного материала с переменным вектором намагничивания по координате y (верхний левый чертёж) и по координате x (верхний правый чертёж). Обратите внимание на то, что поле в верхней полуплоскости обоих чертежей имеет одинаковую направленность, в то время как в нижней полуплоскости — противоположную. В результате суперпозиции магнитных полей двух структур получается структура, магнитное поле которой изображённо на нижнем чертеже:
Основной смысл сборки заключается в том, что компенсация магнитного потока снизу сборки приводит к его усилению сверху. В принципе, любая сборка, в которой компоненты магнетизированы с поворотом фазы приводит к усилению магнитного потока с одной стороны сборки. Математические преобразования, в которых сдвиг фазы всех компонентов относительно друг друга составляет называется преобразованием Гильберта. Таким образом, вектор намагниченности компонентов должен составлять пары в преобразовании Гильберта (простейший случай — функции , как это показано на рисунке выше).
Можно выделить два основных преимущества в одностороннем магнитном потоке:
- Наверху сборки магнитный поток в два раза интенсивнее (в идеальном случае);
- Внизу магнитной сборки магнитный поток отсутствует (опять же в идеальном случае, при условии сборки бесконечной длины), а это серьёзно упрощает разработку систем.
Поле сверху бесконечно длинной сборки может быть записано функцией вида: [3]
,
— функция поля, вида — амплитуда поля на поверхности сборки — пространственная частота
Читайте также: