할바흐 어레이(Halbach Array)는 영구 자석을 활용하여 높은 자기장을 생성하는 자기 어레이로, 한쪽에는 자기장을 집중시키고 다른 쪽에서는 상쇄시키는 효과가 있는 공간적으로 회전하는 자기장 벡터로 배열됩니다. Halbach 어레이는 전자석에 필요한 전원 입력이나 냉각 없이도 매우 높고 균일한 자속 밀도를 달성할 수 있습니다.
Halbach 배열은 배열의 한쪽 면의 자기장을 더 강하게 만들고 반대쪽 면의 자기장을 거의 0으로 상쇄시키는 영구 자석의 특수 배열입니다. 이는 단일 자석 주변의 자기장과는 매우 다릅니다. 단일 자석을 사용하면 아래와 같이 자석 양쪽에 동일한 강도의 자기장이 있습니다.
왼쪽에는 단일 자석이 표시되어 있으며 북극이 전체적으로 위를 향하고 있습니다. 색상 눈금으로 표시되는 전계 강도는 자석의 상단과 하단에서 동일하게 강합니다. 대조적으로, 오른쪽에 표시된 Halbach 어레이는 상단에 매우 강한 필드가 있고 하단에 상당히 약한 필드가 있습니다. 단일 자석은 Halbach 배열과 같은 5개의 큐브로 표시되지만 모든 북극이 위를 향하고 있습니다. 자기적으로 이것은 하나의 긴 자석과 동일합니다.
이 효과는 1973년 John C. Mallinson에 의해 처음 발견되었으며 이러한 "일방적 흐름" 구조는 처음에 그에 의해 호기심으로 설명되었습니다(IEEE 논문 링크). 1980년대에 물리학자 Klaus Halbach는 입자 빔, 전자 및 레이저의 초점을 맞추기 위해 Halbach 배열을 독립적으로 발명했습니다.
현대 기술의 많은 구성 요소는 Halbach 어레이로 구동됩니다. 예를 들어, Halbach 실린더는 강력하지만 억제된 자기장을 생성할 수 있는 자화된 실린더입니다. 이 실린더는 브러시리스 모터, 자기 커플링, 고자장 입자 포커싱 실린더와 같은 장치에 사용됩니다. 간단한 냉장고 자석도 Halbach 배열을 사용합니다. 한쪽은 강하지만 반대쪽은 거의 붙지 않습니다. 한쪽에서는 증가하고 다른 쪽에서는 감소하는 자기장이 있는 자석을 보면 Halbach 배열이 작동하는 것을 관찰하고 있는 것입니다.
Honsen Magnetics는 오랫동안 산업 및 기술 응용 분야를 위한 영구 자석 Halbach 어레이를 제조해 왔습니다. 우리는 다중 세그먼트, 원형 및 선형(평면) Halbach 어레이 및 Halbach 유형 자기 어셈블리의 기술 설계, 엔지니어링 및 제조를 전문으로 하며 높은 필드 농도와 높은 균일성을 갖춘 다중 극 구성을 제공합니다.
