Een Halbach-array is een magnetische array die een hoog magnetisch veld produceert met behulp van permanente magneten, gerangschikt met een ruimtelijk roterende magnetische veldvector die tot gevolg heeft dat het magnetische veld aan de ene kant wordt gefocusseerd en vergroot, terwijl het aan de andere kant wordt opgeheven.Halbach-arrays kunnen zeer hoge en uniforme fluxdichtheden bereiken zonder dat er enige stroomtoevoer of koeling nodig is, wat een elektromagneet nodig zou hebben.
Een Halbach-array is een speciale opstelling van permanente magneten die het magnetische veld aan de ene kant van de array sterker maakt, terwijl het veld aan de andere kant tot bijna nul wordt geneutraliseerd.Dit is heel anders dan het magnetische veld rond een enkele magneet.Met een enkele magneet heb je aan weerszijden van de magneet een magnetisch veld met gelijke sterkte, zoals hieronder weergegeven:
Links is een enkele magneet weergegeven, met de noordpool geheel naar boven gericht.De veldsterkte, aangegeven door de kleurenschaal, is aan de boven- en onderkant van de magneet even sterk.Daarentegen heeft de Halbach-array, rechts weergegeven, een zeer sterk veld aan de bovenkant en een tamelijk zwak veld aan de onderkant.De enkele magneet wordt hier weergegeven als vijf kubussen, zoals de Halbach-reeks, maar met alle noordpolen naar boven gericht.Magnetisch gezien is dit hetzelfde als een enkele lange magneet.
Het effect werd aanvankelijk ontdekt door John C. Mallinson in 1973, en deze "eenzijdige flux" -structuren werden aanvankelijk door hem beschreven als een curiositeit (IEEE paper link).In de jaren tachtig vond natuurkundige Klaus Halbach onafhankelijk de Halbach-array uit om deeltjesbundels, elektronen en lasers te focusseren.
Veel componenten van moderne technologie worden mogelijk gemaakt door de Halbach-array.Halbach-cilinders zijn bijvoorbeeld gemagnetiseerde cilinders die een intens maar beperkt magnetisch veld kunnen produceren.Deze cilinders worden gebruikt in apparaten zoals borstelloze motoren, magnetische koppelingen en cilinders voor het focusseren van deeltjes met een hoog veld.Zelfs eenvoudige koelkastmagneten maken gebruik van Halbach-arrays: ze zijn aan de ene kant sterk, maar plakken nauwelijks aan de andere kant.Als je een magneet ziet met een magnetisch veld dat aan de ene kant groter wordt en aan de andere kant kleiner, dan observeer je de Halbach-array in actie.
Honsen Magnetics produceert al langere tijd Halbach Arrays met permanente magneten voor industriële en technische toepassingen.Wij zijn gespecialiseerd in het technisch ontwerp, de engineering en de productie van uit meerdere segmenten bestaande, cirkelvormige en lineaire (vlakke) Halbach-arrays en magnetische assemblages van het Halbach-type, waardoor meerpolige configuraties met hoge veldconcentraties en hoge uniformiteit worden geboden.
