ハルバッハアレイは、永久磁石を利用して高磁場を生成する磁気アレイであり、空間的に回転する磁場ベクトルが配置されており、一方の側では磁場を集中させて増強し、他方では磁場を打ち消す効果があります。ハルバッハ アレイは、電磁石に必要な電力入力や冷却を必要とせずに、非常に高く均一な磁束密度を達成できます。
ハルバッハ配列は永久磁石の特別な配置で、配列の片側の磁場を強くし、反対側の磁場をほぼゼロにします。これは、単一の磁石の周囲の磁場とは大きく異なります。単一の磁石を使用すると、以下に示すように、磁石の両側に同じ強さの磁場が生じます。
左側には 1 つの磁石が示されており、N 極が全体的に上を向いています。カラースケールで示される磁場の強さは、磁石の上部と下部で同じ強さです。対照的に、右に示すハルバッハ配列では、上部に非常に強い磁場があり、下部にかなり弱い磁場があります。ここでは単一の磁石がハルバッハ配列と同様の 5 つの立方体として示されていますが、すべての N 極が上を向いています。磁気的には、これは 1 つの長い磁石と同じです。
この効果は 1973 年に John C. Mallinson によって最初に発見され、これらの「片側磁束」構造は当初、彼によって珍奇なものとして説明されました (IEEE 論文リンク)。1980 年代に、物理学者のクラウス ハルバッハは、粒子ビーム、電子、レーザーを集束させるためのハルバッハ アレイを独自に発明しました。
最新のテクノロジーの多くのコンポーネントはハルバッハ アレイによって動作します。たとえば、ハルバッハ円筒は、強力だが抑制された磁場を生成できる磁化された円筒です。これらのシリンダーは、ブラシレス モーター、磁気カップリング、高磁場粒子集束シリンダーなどのデバイスで使用されます。単純な冷蔵庫の磁石でもハルバッハ配列が使用されており、片面では強力ですが、反対側ではほとんどくっつきません。一方の側で磁場が増加し、もう一方の側で減少する磁場を持つ磁石を見ると、動作中のハルバッハ配列を観察していることになります。
Honsen Magnetics は、産業および技術用途向けに永久磁石ハルバッハ アレイを長期間製造してきました。当社は、複数セグメント化された円形および線形 (平面) ハルバッハ アレイおよびハルバッハ型磁気アセンブリの技術設計、エンジニアリング、製造を専門とし、高磁場集中と高均一性を備えた複数の磁極構成を提供します。
