„Halbach-Array“ – Versionsunterschied
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Ersterfindung 1970, Patent (Abb. 29) ist verlinkt; Erläuterung kontinuierlicher Halbach-Magnetisierung, Illustr. verlinkt, zudem eigene Berufserfahrung |
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[[Datei:Halbach2.svg|miniatur|Halbach-Array bestehend aus fünf Permanentmagneten. Pfeile stellen die magnetische Orientierung eines jeden Segmentes dar. Der Magnetische Fluss ist unterhalb dieses Arrays größer als oberhalb.]]
Ein '''Halbach-Array''' ist eine spezielle Konfiguration von [[Permanentmagnet]]en. Eine solche Konfiguration ermöglicht, dass sich der [[Magnetischer Fluss|magnetische Fluss]] an der einen Seite der Konfiguration fast aufhebt, auf der anderen Seite jedoch verstärkt.
Benannt ist eine solche Anordnung nach [[Klaus Halbach]], damals Wissenschaftler am [[Lawrence Berkeley National Laboratory]]. Halbach stellte 1980 als erster ein Bauteil (ein 16-teiliger [[Quadrupol]]) dieser Art vor.<ref>{{Literatur|Autor=K. Halbach|Titel=Design of permanent multipole magnets with oriented rare earth cobalt material|Sammelwerk=[[Nuclear Instruments and Methods ]]|Band=169|Nummer=1|Jahr=1980|Seiten=1–10|Online=[http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.461.5756&rep=rep1&type=pdf PDF]|DOI=10.1016/0029-554X(80)90094-4}}</ref> Viele Fachautoren schreiben jedoch die Erstveröffentlichung John C. Mallinson zu, der diesen Effekt bereits 1973 unter der Bezeichnung „{{lang|en|one-sided flux}}“ (dt. „einseitiger Fluss“) beschrieb.<ref>{{Literatur|Autor=J. Mallinson|Titel=One-sided fluxes – A magnetic curiosity?|Sammelwerk=[[IEEE Transactions on Magnetics]]|Band=9|Nummer=4|Jahr=1973|Seiten=678–682|Online=[http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.330.4962&rep=rep1&type=pdf PDF]|DOI=10.1109/TMAG.1973.1067714}}</ref> Das Grundprinzip wurde bereits 1970 von James M. Winey (Fa. [[Magnepan]]) erfunden, für den idealen Fall einer kontinuierlich rotierenden Magnetisierung, die durch eine einseitige, streifenförmige Spule erzeugt wird.<ref>{{Cite web|url=https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DUS3674946A|title=James M. Winey, Electromagnetic Transducer, Figure 29; United States Patent 3,674,946, angemeldet 23. Dezember 1970|website=www.espacenet.com}}</ref>
== Aufbau ==
[[Datei:HalbachArray1.png|miniatur|Zur Funktionserklärung: Auf der oberen Seite tritt eine Flussverstärkung auf, auf der unteren Seite eine Flussabschwächung]]
Ein Halbach-Array setzt sich aus Segmenten von Permanentmagneten zusammen, deren Magnetisierungsrichtung gegeneinander jeweils um 90° in Richtung der Längsachse des Arrays gekippt ist. Dadurch rücken die Feldlinien auf der Seite, in deren Richtung der Direktor des Feldes gekippt wird, enger zusammen, was eine Erhöhung der [[Magnetische Flussdichte|magnetischen Flussdichte]] bewirkt. Auf der gegenüberliegenden Seite liegen die Feldlinien weniger eng als im ungestörten Magneten, daher wird das Feld schon in geringem Abstand abgeschwächt, bzw. verschwindet völlig, da sich Nord- und Südpole jeweils abwechseln. Grundsätzlich können die Rotationsschritte zwischen den Segmenten auch kleiner sein, wodurch die Montage aufwändiger, die Feldkonzentration jedoch noch verbessert wird. Der Idealfall perfekt einseitiger Feldkonzentration ist durch kontinuierliche Rotation gegeben<ref>{{Cite web|url=http://www.femm.info/wiki/RadialMagnetization|title=D. Meeker: Dokumentation FEMM Magnetfeldsimulation, Abb. 4|website=www.femm.info}}</ref>, die nicht mehr durch Zusammenfügen einzelner Permanentmagnete, sondern durch einseitige Magnetisierung eines flächigen Magnetmaterials, das magnetisch entweder isotrop oder rotierend-anisotrop ist, realisiert wird.
== Anwendung ==
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