مستقل مقناطیس مقناطیسی فیلڈ شیلڈنگ، متبادل مقناطیسی فیلڈ شیلڈنگ

کسی مستقل مقناطیس کی مقناطیسی فیلڈ کی طاقت کو کم کرنے کے لیے یا خلا کے کسی مخصوص علاقے میں متبادل کرنٹ کے ساتھ کم تعدد والے متبادل مقناطیسی فیلڈ کو استعمال کریں۔ مقناطیسی ڈھال… برقی میدان کے مقابلے میں، جسے ایپلی کیشن کے ذریعے آسانی سے محفوظ کیا جاتا ہے۔ فیراڈے سیل، مقناطیسی میدان کو مکمل طور پر اسکریننگ نہیں کیا جاسکتا ہے، اسے صرف ایک خاص مقام پر کسی حد تک کمزور کیا جاسکتا ہے۔

عملی طور پر، سائنسی تحقیق کے مقاصد کے لیے، طب میں، ارضیات میں، خلائی اور جوہری توانائی سے متعلق کچھ تکنیکی شعبوں میں، بہت کمزور مقناطیسی میدانوں کو اکثر ڈھال دیا جاتا ہے، شامل کرنا جو شاذ و نادر ہی 1 nT سے زیادہ ہو۔

ہم ایک وسیع فریکوئنسی رینج پر مستقل مقناطیسی فیلڈز اور متغیر مقناطیسی فیلڈز دونوں کے بارے میں بات کر رہے ہیں۔ مثال کے طور پر، زمین کا مقناطیسی میدان شامل کرنا اوسطاً 50 μT سے زیادہ نہیں ہے۔ ایسی فیلڈ، اعلی تعدد شور کے ساتھ، مقناطیسی شیلڈنگ کے ذریعے کم کرنا آسان ہے۔

جب پاور الیکٹرانکس اور الیکٹریکل انجینئرنگ (مستقل میگنےٹ، ٹرانسفارمرز، ہائی کرنٹ سرکٹس) میں آوارہ مقناطیسی شعبوں کو بچانے کی بات آتی ہے، تو اکثر مقناطیسی میدان کے ایک اہم حصے کو مکمل طور پر ختم کرنے کی کوشش کرنے کے بجائے اسے مقامی بنانا کافی ہوتا ہے۔ فیرو میگنیٹک شیلڈ - مستقل اور کم تعدد مقناطیسی شعبوں کو بچانے کے لیے

مقناطیسی میدان کی حفاظت کا پہلا اور آسان طریقہ ہے۔ سلنڈر، شیٹ یا دائرے کی شکل میں فیرو میگنیٹک شیلڈ (باڈی) کا استعمال۔ اس طرح کے خول کا مواد ہونا ضروری ہے۔ اعلی مقناطیسی پارگمیتا اور کم جبر کی طاقت.

جب ایسی شیلڈ کو بیرونی مقناطیسی میدان میں رکھا جاتا ہے، تو ڈھال کے فیرو میگنیٹ میں مقناطیسی انڈکشن خود ڈھال والے حصے کے اندر سے زیادہ مضبوط نکلتا ہے، جہاں انڈکشن اسی طرح کم ہوگا۔

آئیے کھوکھلی سلنڈر کی شکل میں اسکرین کی ایک مثال پر غور کریں۔

اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ فیرو میگنیٹک اسکرین کی دیوار میں گھسنے والی بیرونی مقناطیسی فیلڈ کی انڈکشن لائنیں اس کے اندر اور براہ راست سلنڈر گہا میں موٹی ہوتی ہیں، اس لیے انڈکشن لائنیں زیادہ نایاب ہوں گی۔ یعنی سلنڈر کے اندر مقناطیسی میدان کم سے کم رہے گا۔ مطلوبہ اثر کی اعلیٰ معیار کی کارکردگی کے لیے، اعلی مقناطیسی پارگمیتا کے ساتھ فیرو میگنیٹک مواد استعمال کیے جاتے ہیں، جیسے permaloid یا mu-metal.

ویسے، اسکرین کی دیوار کو صرف گاڑھا کرنا اس کے معیار کو بہتر بنانے کا بہترین طریقہ نہیں ہے۔ڈھال بنانے والی تہوں کے درمیان خلاء کے ساتھ ملٹی لیئر فیرو میگنیٹک شیلڈز بہت زیادہ موثر ہیں، جہاں شیلڈنگ گتانک انفرادی تہوں کے لیے شیلڈنگ گتانک کی پیداوار کے برابر ہو گا - ملٹی لیئر شیلڈ کا شیلڈنگ کا معیار اس کے اثر سے بہتر ہو گا۔ ایک مسلسل پرت جس کی موٹائی اوپری تہوں کے مجموعے کے برابر ہے۔

کثیر پرتوں والی فیرو میگنیٹک اسکرینوں کی بدولت مختلف مطالعات کے لیے مقناطیسی ڈھال والے کمرے بنانا ممکن ہے۔ اس طرح کی سکرینوں کی بیرونی پرتیں فیرو میگنیٹس کی صورت میں بنتی ہیں، جو انڈکشن کی اعلیٰ قدروں پر سیر ہوتی ہیں، جب کہ ان کی اندرونی تہیں میو میٹل، پرمالائیڈ، میٹ گلاس وغیرہ کی ہوتی ہیں۔ - فیرو میگنیٹس سے جو مقناطیسی انڈکشن کی نچلی اقدار پر سیر ہوتے ہیں۔

تانبے کی ڈھال - متبادل مقناطیسی شعبوں کو بچانے کے لیے

اگر متبادل مقناطیسی میدان کو ڈھالنا ضروری ہو، تو اعلی برقی چالکتا کے ساتھ مواد استعمال کیا جاتا ہے، جیسے شہد.

اس صورت میں، بدلتا ہوا بیرونی مقناطیسی میدان کنڈکٹو اسکرین میں انڈکشن کرنٹ کو آمادہ کرے گا، جو محفوظ حجم کی جگہ کا احاطہ کرے گا، اور اسکرین میں موجود ان انڈکشن کرنٹ کے مقناطیسی میدانوں کی سمت بیرونی مقناطیسی میدان کے مخالف ہوگی۔ ، جس سے تحفظ کا اس طرح اہتمام کیا گیا ہے۔ لہذا، بیرونی مقناطیسی میدان کو جزوی طور پر معاوضہ دیا جائے گا.

اس کے علاوہ، کرنٹ کی فریکوئنسی جتنی زیادہ ہوگی، شیلڈنگ گتانک اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ اس کے مطابق، کم تعدد کے لیے اور اس سے بھی زیادہ مستقل مقناطیسی شعبوں کے لیے، فیرو میگنیٹک اسکرینز سب سے زیادہ موزوں ہیں۔

چھلنی عددی K، متبادل مقناطیسی فیلڈ f کی فریکوئنسی پر منحصر ہے، اسکرین L کا سائز، چھلنی مواد کی چالکتا اور اس کی موٹائی d، فارمولے سے تقریباً پایا جا سکتا ہے:

سپر کنڈکٹنگ اسکرینوں کا اطلاق

جیسا کہ آپ جانتے ہیں، ایک سپر کنڈکٹر مقناطیسی میدان کو مکمل طور پر خود سے دور کرنے کے قابل ہوتا ہے۔ یہ رجحان کے طور پر جانا جاتا ہے Meissner اثر… کے مطابق لینز کا اصول، مقناطیسی میدان میں کوئی تبدیلی سپر کنڈکٹر میں انڈکشن کرنٹ پیدا کرتا ہے جو اپنے مقناطیسی میدانوں کے ساتھ سپر کنڈکٹر میں مقناطیسی میدان میں ہونے والی تبدیلی کی تلافی کرتی ہے۔

اگر ہم اس کا موازنہ ایک عام کنڈکٹر سے کریں، تو ایک سپر کنڈکٹر میں انڈکشن کرنٹ کمزور نہیں ہوتے ہیں اور اس وجہ سے وہ لامحدود (نظریاتی طور پر) طویل عرصے تک معاوضہ دینے والا مقناطیسی اثر ڈالنے کے قابل ہوتے ہیں۔

اس طریقہ کار کے نقصانات کو اس کی اعلی قیمت، اسکرین کے اندر ایک بقایا مقناطیسی میدان کی موجودگی سمجھا جا سکتا ہے جو مادے کی سپر کنڈکٹنگ حالت میں منتقلی سے پہلے موجود تھا، نیز درجہ حرارت کے لیے سپر کنڈکٹر کی حساسیت۔ اس صورت میں، سپر کنڈکٹرز کے لیے اہم مقناطیسی انڈکشن دسیوں ٹیسلا تک پہنچ سکتا ہے۔

فعال معاوضہ کے ساتھ بچانے کا طریقہ

بیرونی مقناطیسی میدان کو کم کرنے کے لیے، ایک اضافی مقناطیسی میدان جس کی وسعت کے برابر ہے لیکن بیرونی مقناطیسی میدان کے مخالف سمت میں جس سے ایک مخصوص علاقے کو بچایا جانا ہے خاص طور پر بنایا جا سکتا ہے۔

یہ عمل درآمد کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ خصوصی معاوضہ کنڈلی (Helmholtz coils) - ایک جیسی سماکشی طور پر ترتیب دی گئی کرنٹ لے جانے والی کنڈلیوں کا ایک جوڑا جو کوائل کے رداس کے فاصلے سے الگ کیا جاتا ہے۔ ایسی کنڈلیوں کے درمیان کافی یکساں مقناطیسی میدان حاصل ہوتا ہے۔

دیئے گئے علاقے کے پورے حجم کے لیے معاوضہ حاصل کرنے کے لیے، آپ کو کم از کم چھ ایسے کنڈلیوں (تین جوڑوں) کی ضرورت ہوتی ہے، جو ایک مخصوص کام کے مطابق رکھے جاتے ہیں۔

اس طرح کے معاوضے کے نظام کے لیے عام ایپلی کیشنز الیکٹریکل نیٹ ورکس (50 ہرٹز) کے ذریعے پیدا ہونے والی کم فریکوئنسی رکاوٹوں کے خلاف تحفظ کے ساتھ ساتھ زمین کے مقناطیسی میدان کی حفاظت بھی ہیں۔

عام طور پر، اس قسم کے نظام مقناطیسی فیلڈ سینسر کے ساتھ مل کر کام کرتے ہیں۔ مقناطیسی شیلڈز کے برعکس، جو شیلڈ سے منسلک پورے حجم میں شور کے ساتھ مقناطیسی میدان کو کم کرتی ہے، معاوضہ کنڈلی کا استعمال کرتے ہوئے فعال تحفظ صرف مقامی علاقے میں مقناطیسی خلل کو ختم کرنے کی اجازت دیتا ہے جہاں اسے ٹیون کیا جاتا ہے۔

مخالف مقناطیسی مداخلت کے نظام کے ڈیزائن سے قطع نظر، ان میں سے ہر ایک کو اینٹی وائبریشن تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ اسکرین اور سینسر کی وائبریشن خود وائبریٹنگ اسکرین سے اضافی مقناطیسی مداخلت پیدا کرنے میں معاون ہوتی ہیں۔