Hořký magnet

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 5. října 2020; kontroly vyžadují 5 úprav .

Hořký magnet ( solenoid nebo hořká cívka) je typ elektromagnetu , který se používá k vytvoření stacionárních (nikoli pulzních) velmi silných magnetických polí . Vynalezen Francisem Bitterem v roce 1933 . Pomocí takových magnetů bylo získáno pole s magnetickou indukcí přesahující 35 T (2008) [2] .

Zařízení

Bitter magnet (cívka) se skládá z mnoha kovových kotoučů řezaných podél poloměru (Bitter Plates). Kotouče se střídají s diskovitými dielektrickými distančními vložkami, které tvoří dvojitou šroubovici. Po vytvoření spirály se v kotoučích vytvoří několik stovek průchozích otvorů, kterými se čerpá kapalina za účelem chlazení instalace.

První Bitter magnet, postavený v roce 1936, používal jako cívky měděné kotouče izolované od sebe slídovými deskami . Přes 600 otvorů pumpovalo 800 galonů vody za minutu (50 litrů za sekundu [3] ). Elektrický výkon instalace byl 1,7-2 MW. Dosahovaná síla magnetického pole byla až 10 Tesla (100 tisíc gaussů ), přičemž zařízení bylo krátkodobě provozuschopné až do 15,2 Tesla. Tento magnet fungoval do roku 1962 , přičemž do roku 1958 zůstal nejsilnějším magnetem na světě s dlouhodobě konstantním polem.

U moderních magnetů Bitter byl změněn tvar části disku (zakřivená část místo přímé radiální) a umístění a tvar chladicích otvorů (místo kulatých jsou použity otvory ve formě štěrbiny). U moderních magnetů se tvar a velikost otočných destiček umístěných na koncích magnetu může plynule měnit.

Hlavní nevýhodou Solenoidů Bitter je jejich vysoká spotřeba energie v důsledku odporového ohřevu. Používají se ale k vytváření silných magnetických polí, která jsou pro supravodivé magnety nedosažitelná (kritické pole, které ničí supravodivost, je u běžných supravodičů 8-28 T, ve skutečnosti se používají magnety do 10-20 T).

Zaznamenejte instalace

V roce 2011 byl v National High Magnetic Field Laboratory (Tallahassee, Florida, USA) instalován magnet Bitter s maximálním stacionárním polem 36,2 T. Používá se několik stovek hořkých desek, uspořádaných do 4 vložených válcových magnetů. Elektrický výkon - 19,6 MW, na chlazení se čerpá 139 litrů vody za sekundu [4] .

Silnější konstantní pole, až 45 T, je dosaženo v Bitter magnetech instalovaných uvnitř supravodivého magnetu [2] .

Zajímavosti

Poznámky

  1. Diamagnetická levitace - Laboratoř magnetů s vysokým polem (downlink) . Získáno 23. prosince 2015. Archivováno z originálu 27. srpna 2013. 
  2. 1 2 Coyne, Kristin Magnety: od Mini po Mighty (odkaz není k dispozici) . Magnet Lab U. Národní laboratoř vysokého magnetického pole (2008). Získáno 31. srpna 2008. Archivováno z originálu 19. září 2012.  
  3. Magnet na tři tisíciletí. Část II Archivováno 1. dubna 2012 na Wayback Machine „Bitter: ‚Tajemství je v mrazu‘“
  4. National High Magnetic Field Laboratory – Meet the Magnets: 36.2 Tesla Resistive Magnet (odkaz není k dispozici) . Získáno 29. prosince 2011. Archivováno z originálu 17. května 2008. 
  5. doi:10.1016/S0921-4526(00)00753-5
  6. http://www.aps.org/publications/apsnews/200910/physicshistory.cfm Archivováno 10. října 2010 na Wayback Machine „spoluautorem článku se svým oblíbeným křečkem, „Detekce rotace Země pomocí diamagneticky levitujícího gyroskopu , "trvání na tom, že 'HAMS ter Tisha' přispěl k experimentu s levitací 'nejpříměji'."

Odkazy