مقدمه ای برای آشنایی با شیلد مگنت

شیلد مگنت ها چگونه کار می‌کنند؟

مواد شیلد مگنت، میدان مغناطیسی را را از خود عبور نمی‌دهند و آن را به راستای جدیدی هدایت می‌کند. در نتیجه جسمی که توسط شیلد مگنت محافظت شده است، از تاثیر میدان مغناطیسی مصون می‌ماند. در واقع شیلد مگنت ها، میدان مغناطیسی را نابود یا حذف نمی‌کند، بلکه مسیری جدید برای عبور میدان مغناطیسی فراهم می‌کنند. مانند این است که هادی میدان مغناطیسی در جهت خاصی باشند.

این به این معناست که موادی که بتوانند هادی خوب و دقیقی از میدان مغناطیسی باشند، یک شیلد مگنت نیز تصور شوند. به این دلیل که در شیلد مگنت ها ، میدان مغناطیسی به صورت کامل جذب شیلد مگنت می‌شود، در نتیجه مواد فرومغناطیس که میدان را جذب خود می‌کنند، در اصل نوعی ضعیف از شیلد مگنت هستند.

مشخصات فنی مربوط به شیلد مگنت ها بر اساس نمونه های استاندارد سنجیده می‌شود. برخی از واریانس ها (مغایرت خاصیت مواد با نمونه های استاندارد) به علت ضخامت ماده، زمان تولید و حرارت دهی، و تغییر دمایی رخ دهد.

ما می‌دانیم که قدرت یک شیلد مگنت، به میزان میدان مغناطیسی (مقدار میدان بر اساس روابط فیزیکی) است که می‌تواند در خود جذب (هدایت) کند. همچنین می‌دانیم که شیلد مگنت میدان را در اصل در خود هدایت می‌کند (جهت آن را تغییر می‌دهد). بنابراین هر چه یک ماده‌ی شیلد مگنت بهتر بتواند این کار را انجام دهد، یک شیلد مگنت قوی تر و خالص تر است. با کنار هم قرار دادن این موارد و آزمایشات مربوطه به رابطه‌ی زیر می‌رسیم:

B= (1.25*D*Ho) / t

که در آن:

B: مقدار میدان مغناطیسی مجذوب در شیلد مگنت (گاوس)

D: قطر شیلد مگنت ( اینچ)

Ho: مقدار میدان مغناطیسی منبع

t: ضخامت شیلد مگنت (اینچ)

مقدار B در واقع مشخص می‌کند که یک شیلد مگنت، توانایی جذب میدان مغناطیسی منبع را در خود دارد یا خیر. مقدار این پارامتر را بر اساس نمودار B-H  (مقدار چگالی شار- نیروی مغناطیسی) مشخص می‌کنیم. برای مثال مواد Co-Netic و Netic را بررسی می‌کنیم.

با مراجعه به منحنی های چگالی شار B و میزان نفوذ پذیری مغناطیسی µ، می‌خواهیم مقدار µ را بر اساس میدان B بدست بیاوریم.  قبل از آن با در نظر گرفتن داده ها، مقدار B را حساب میکنیم. برای مثال اگر t=0.014  و D=2 و مقدار میدان منبع Ho=2 گاوس باشد، در نتیجه طیق رابطه ی مورد نظر مقدار B بدست می‌آید:

(1.25*2*2) / t = 5 / t

When t = .014,       then B = 357 gauss

با توجه به مقدار B و نمودار زیر مقدار µ برای ماده ی سبز رنگ مقدار حدودی 140000 گاوس تخمین زده می‌شود. در نتیجه ی طبق رابطه‌ی A = (µ * t) / D  مقدار A  بر اساس زیر مشخث می‌شود:

Then = A = (µ * t) / D = (140,000 * .014″) / 2″ = 980