Самый мощный магнит. Самый большой магнит

Для создания сверхмощных магнитных полей необходимы сверхнизкие температуры

Центр управления экспериментами с высоты птичьего полета

Центр управления экспериментами в лаборатории NHMFL

Пока открыто всего десять таких звезд. Сила поля у этой звезды составляет 100 млрд Тл (в международной системе единиц магнитное поле измеряется в теслах). Для сравнения — у Земли всего 0,00005 Тл. Вряд ли мы когда-нибудь создадим магнит сопоставимой с магнетаром мощности. Но это не значит, что мы не пытаемся. Причины, по которым ученые упорно пытаются построить все более и более мощные магниты, варьируются от «а что будет, если?..» до реальной необходимости улучшить медицинское проекционное оборудование.

Рекорд пока принадлежит специалистам из Национальной лаборатории высоких магнитных полей (NHMFL), расположенной в городе Таллахасси (Флорида). В декабре 1999 года они запустили гибридный магнит. Он весит 34 т, высота его — почти 7 м, и он может создать магнитное поле в 45 Тл, что примерно в миллион раз больше, чем у Земли. Этого уже достаточно, чтобы свойства обычных электронных и магнитных материалов сильно изменились.

Этот магнит, разработанный NHMFL, представляет собой очень важную веху в строительстве МКС, считает руководитель лаборатории Джек Кроу.

Это вам не подкова

Если вы представили себе гигантскую подкову, вас ждет разочарование. Флоридский магнит (см. фото сверху) фактически представляет собой два, работающие в системе. Внешний слой — это сверхохлажденный, сверхпроводящий магнит. Он самый большой из когда-либо созданных такого рода. Его все время охлаждают до температуры, близкой к абсолютному нулю. Используется для этого система со сверхтекучим гелием — единственная в США, специально созданная для охлаждения данного магнита. А в центре хитрой штуковины заключен массивный электромагнит, то есть очень большой резистивный магнит.

Несмотря на гигантские размеры системы, построенной в NHMFL, площадка для экспериментов чрезвычайно мала. Обычно эксперименты проводят над объектами размером не больше кончика карандаша. При этом образец заключают в бутылочку, вроде термоса, чтобы сохранить низкую температуру.

Когда материалы подвергаются воздействию сверхвысоких магнитных полей, с ними начинают твориться очень странные вещи. Например, электроны «танцуют» на своих орбитах. А когда напряженность магнитного поля превышает 35 Тл, свойства материалов становятся неопределенными. Например, полупроводники могут менять свойства туда-сюда: в один момент проводить ток, в другой — нет.

Кроу говорит, что мощность флоридского магнита в течение пяти лет будет постепенно увеличена до 47, затем 48 и в конечном счете до 50 Тл, а результаты исследований уже превзошли самые смелые его ожидания: «Мы получили все, на что надеялись, и гораздо больше. Наши коллеги теперь одолевают нас просьбами предоставить им возможность тоже экспериментировать».

Применение в медицине

В то время как NHMFL концентрирует свои усилия на «чистых» исследованиях, большая часть разработок в сфере мощных магнитов продиктована необходимостью развития медицинской техники. Институт мозга при Университете штата Флорида утверждает, что ему принадлежит самый большой магнит из всех используемых в томографии. Этот 24-тонный «бегемот» может обнаружить в мозгу и позвоночнике длинный список болезней и изъянов. Его мощность 11,7 Тл, что в 234 тысячи раз больше, чем у Земли.

Чем сильнее магнитное поле, тем точнее и детальнее результаты, которые можно получить при использовании технологий вроде ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Один из текущих проектов призван показать влияние паралича и лекарств, применяемых для его излечения, на клетки мозга. Исследование функционального ЯМР (фЯМР) покажет, сколько лекарства в точности потребили какие клетки.

Технологии ЯМР и фЯМР работают так. Сначала при помощи мощного магнитного поля ядра клеток выстраиваются в ряд, как иглы компаса. Затем менее мощный магнит поворачивает ядра. При этом вырабатывается измеримый сигнал, который фиксируется и при помощи компьютеров преобразуется в трехмерное изображение. Чем мощнее магниты, тем больше ядер среагируют на сигнал. В отличие от рентгеновских лучей, которые показывают кости и твердые ткани, ЯМР концентрируется на тканях мягких.

Все расширяющееся использование магнитов в медицине вызывает естественный вопрос — а полезно ли это? В последние годы было много споров на тему влияния близлежащих линий электропередач на людей и животных. Но изза того, что сила магнитного поля падает очень быстро, человек, живущий в какихнибудь 15 м от линии электропередач, получает всего два миллигаусса (мГс). Последние исследования говорят в пользу версии, что это не оказывает никакого влияния на человека.

С другой стороны, не обнаружено и абсолютно никакого положительного влияния от «нательных» магнитов, которые часто продают как универсальное средство от всех болезней — в том числе, артрита. Но миллионы людей по всему земному шару это не останавливает.

Неодимовые магниты подразделяются на два вида: магнитопласты и спеченные магниты. Данные магниты производятся по технологии порошковой металлургии и обладают сильными магнитными свойствами, однако они хрупки и достаточно дороги в производстве. Магнитопластами используется полимерный наполнитель, чтобы удерживать частицы магнитного сплава, однако у них менее сильные свойства, зато они легко обрабатываются, пластичны и дешевы в производстве.

В случае необходимости, для защиты от неблагоприятных условий окружающей среды магниты Fe-Nd-B покрываются различными материалами. Это могут быть покрытия цинк, и никель-никель-медь, иногда дополненные эпоксидной смолой на внешнем слое, специальным стойким полимерным материалом или обработанные фосфатами.

Мощные неодимовые магниты принадлежат к третьему поколению редкоземельных магнитов. Они обладают наиболее высокими значениями коэрцитивной силы, остаточной магнитной индукции, а также максимальной энергией и наилучшим соотношением цена/производительность. Магниты железо-неодим-бор широко применяются в авиации, метрологии, электронике, медицинских инструментах и прочих современных сферах деятельности человека. Они особенно хороши при разработке компактных, легких и высокопроизводительных устройств.

Правильно же называться он неодимово-редкоземельный магнит, так как в его составе присутствует редкоземельный металл Nd (неодим), благодаря которому сплав с его использованием получает такую кристаллическую структуру которая и обладает своими уникальными свойствами. Даже при небольших размерах очень мощные, слабо подвержены временному размагничиванию. Помимо неодима в составе таких магнитов присутствуют бор (B) и железо (Fe).

Неодимовый мощный магнит может использоваться как универсальное крепление для мебели, сувениров, портьер. Неодимовые магниты используются как в сложной электронике, так и в качестве игрушек (извстный неокубы), а также как поисковые и грузоподъемные элементы. Для чего еще может пригодится такой мощный магнит? Население освоило его в очень интересном направлении. Оказывается, за счет такой силы удается сделать многое. Поэтому все больше людей хотят купить неодимовый магнит и использовать его в установках для учета электроэнергии и воды. Для этих целей подбираются наиболее мощные, но не самые большие неодимовые магниты из доступных на рынке. Зачем платить больше, когда вопрос решается за меньшую стоимость.

Чтобы редкоземельные постоянные магниты прослужили долго, их производят с особой защитой: это либо цинковое покрытие, либо никелевое. Чаще всего для декоративных целей используется никелевое покрытие, однако если магнит будет использоваться при температуре + 100°С и выше, либо в агрессивной среде, то лучше приобретать магнит с покрытием из цинка.

Считается что постоянный магнит не опасен для здоровья, а некоторые заверяют, что даже полезен, однако этому пока нет неоспоримых доказательств. Однако, следует учитывать, что пользоваться мощными неодимовыми магнитами нужно с особой осторожностью людям, которые пользуются кардиостимулятором, и если все вы из числа этих людей, то следует проконсультироваться с врачом, прежде чем вы все же соберетесь мощный магнит купить и брать его с собой

Неодимовые магниты могут быть самой различной формы. Наиболее распространенные: кольцо, блок (параллелепипед), диск. Сила постоянного магнита зависит от двух критериев: величина магнита и количество неодима в составе железо-неодим-бор. Чем больше магнит, тем сильнее он будет. Чем больше неодима в его составе, тем более ярко выраженными будут его свойства. Такое утверждение справедливо только в узком диапазоне после которого свойства перестанут повышаться, а вот цена продолжит расти.

По принятому стандарту размер магнита обычно указывается в миллиметрах. Как отмечалось ранее, чем большего размера, тем он мощнее. Часто эта сила называется “величина удержания или сцепления”. Имеется в виду, что это такое усилие, которую нужно приложить, чтобы отсоединить магниты от друг друга. Упрощенно она измеряется в килограммах. Редкоземельные постоянные мощные неодимовые магниты неспроста получили такое звучное название название. Так, к примеру, расчетное усилие сцепления мелкого неодим-магнита в форме диска с параметрами 10*5 мм (5мм - толщина, 10мм - диаметр) будет равна около двух кг. Стоит отметить, что это значение условно, так как оно может отличаться в зависимости от внешних условий.

Каким способом производятся мощные неодимовые магниты?

По простому скажем так: их изготавливают методом спекания порошковых металлов, В Куски заготовок превращают в порошковую форму, придают нужных размеров и геометрической формы после чего спекают в вакуумной печи и подвергают намагничиванию.

Каковы свойства у неодимовых магнитов?

Устойчивы к размагничиванию;

Характеризуются высоким соотношением стоимости и силы;

Обладают относительно низкой стойкостью к коррозии;

Магниты могут абсолютно разных форм и размеров;

При применении в условиях высоких температур данные магниты непригодны.

Что влияет на свойства и силу магнитов?

Наличие рядом с магнитом сильных электрических токов;

Присутствие рядом других магнитов;

Температура выше 80°С;

Условия повышенной влажности.

От чего зависит мощность намагничивания?

Этот параметр напрямую определяется первоначальным сплавом, а точнее чистотой и соотношением исходных элементов. Для простоты готовый продукт обозначают кодом. Чем выше это код, тем магнит будет сильнее и намагниченность будет выше. Код обозначает качество материала, который применялся при производстве. Зная этот параметр, можно обозначить два момента:

Как много «энергии» в данном магните;

Максимальная температура, при которой может использоваться мощный магнит.

Хранение и применение мощных неодимовых магнитов

Такие магниты должны использоваться только в сухих помещениях. Помимо этого, нельзя допускать повреждения защитного внешнего слоя, ведь без этого слоя магнит может быстро окислиться и развалиться на части. Когда вам понадобится , то следует знать от чего зависит “сила на отрыв” магнита, чтобы не ошибиться с выбором.

Во-первых, сила зависит от расстояния, на котором расположены объект и магнит. Если расстояние увеличивается, сила сцепления резко снижается. Даже если между магнитом и объектом будет воздушная прослойка всего в полмиллиметра, сцепления снизится вдвое. Также на уменьшение этого параметра может повлиять наличие на объекте тонкого слоя краски.

Во-вторых - это материал, из которого объект изготовлен. Лучше всего подходит чистое мягкое железо.

Условие №3 - гладкая поверхность металлического объекта. Если на поверхности будут присутствовать шероховатости, сила сцепления сильно снизится.

Четвертый условие - направление прилагаемого усилия. Наибольшая величина сцепления достигается тогда, когда объект и магнит располагаются перпендикулярно один к одному.

И последнее требование - это толщина самого объекта. В месте контакта он не должен быть слишком тонким, потому что отдельная часть магнитного поля может остаться неиспользованной.

Где купить мощный магнит в Москве?

Хоть до сих пор купить мощный магнит довольно недешево, область применения мощных неодимовых магнитов достаточно широкая. Они могут использоваться при производстве одежды, сумок, упаковочных материалов. В мебельном производстве эти магниты также широко примененяются. Могут использоваться их в качестве “магнитиков на холодильник” или иных маломощных держателей. Поисковые магниты используются кладоискателями для поиска различных ценных вещей из металла. Неодимовые магниты великолепно подходят для обнаружения железных и стальных предметов в грунте, песке, стенах и полах. В качестве забавы катните магнитный шар по полу, и он вмиг соберет все шурупы и гвозди. Помимо этого, надетый на нить магнитик станет удобным устройством для поиска металлических предметов в стенах, под полом и других местах схрона. Правда напоминает компас только с более мощным потенциалом. Про необычные и весьма практичные неодимовые магниты писалось ранее.

Конечно все вышеперечисленное является детскими забавами по сравнению с потенциальными возможностями такого материала. Двигатели, генераторы, научные приборы, магнитнорезонансные тамографы и так далее и ому подобное.

Так, где же купить мощный неодимовый магнит ? Не на рынке или по объявлению. Там могут подсунуть откровенную подделку. Лучше всего в солидном интернет магазине, который специализируется на продаже магнитов и может провести проверку качества товара продаваемого товара. Найдите доверяющее место с нормальным рабочим телефоном и технически грамотным персоналом. Вот таки и нужно купить мощный магнит особенно если его цена выгодно отличается от других. Мы имели ввиду свой сайтгде каждый способен приобрести постоянные неодимовые магниты если сумма покупки соответствует принятым условиям.

Магниты это не только то, благодаря чему наши записки остаются надежно прикрепленными к холодильникам. Магниты помогают нам заглядывать внутрь нашего тела благодаря магнитно-резонансной интроскопии.

Самый мощный магнит в мире строится в Национальной Лаборатории Сильных Магнитных Полей недалеко от Университета Штата Флорида в Таллахасси. Импульсный электромагнит будет развивать магнитную индукцию 100 Тесла, когда будет завершена его постройка. Этот показатель в 67 раз превышает показатель при магнитно-резонансной интроскопии.

Но зачем нужен такой высокий показатель? Это единственный метод протестировать свойства недавно изобретенных высокотемпературных сверхпроводников, которые могут улучшить работу машин магнитно-резонансной интроскопии и высоковольтные линии электропередач, сократив при этом их стоимость.

Магнит на 100 Тесла позволит также проводить эксперименты с нулевой гравитацией без необходимости перемещения в космос и позволит разработать системы магнитного движения, которые заменят ракетные двигатели, которые сжигают топливо.

Ученые уже достигли магнитной индукции в 90 Тесла и пытаются получить еще больше, не разрушив магнит. Этот магнит сделан из 9 вложенных витков провода. В середине двух внутренних витков сила Лоренца создает давление в 30 раз больше, чем на дне океана.

До этого момента уже были созданы магниты, которые развивали 100 Тесла, но их предназначением была проверка максимального показателя магнитной индукции. Нормальная их работа проходит при меньшей силе, так как при 100 Тесла они могут разорваться своей собственной силой.

Стоимость разработки магнита составит 10 миллионов долларов. Стоит также сказать, что магнитная индукция 100 Тесла эквивалентна взрывной силе 200 динамитных шашек.

Самый мощный в мире магнит для исследований может быть создан в РФ

Реализация проекта рассчитана на 10 лет и предполагает строительство в ФИАН отдельного здания для магнита-рекордсмена на 100 Тесла.

МОСКВА, 30 мая РИА Новости. Самый мощный в мире магнит для изучения свойств вещества на молекулярном и атомном уровне планируется построить в России в рамках проекта, предложенного учеными Физического института имени Лебедева Российской академии наук и Массачусетского технологического института, сообщает пресс-служба ФИАН.

Реализация проекта рассчитана на 10 лет и предполагает строительство в ФИАН отдельного здания для магнита-рекордсмена на 100 Тесла. Сейчас в мире есть только три научных центра, в которых получают сильные магнитные поля силой около 40 Тесла. Это лаборатории сверхсильных полей в Талахасси, Гренобле и Неймегене. До постройки российского супермагнита в течение 3-5 лет может быть создан магнит на 40 Тесла, полагают авторы проекта.

Если посмотреть на список Нобелевских премий, то очень большое количество из них было получено благодаря тому, что ученые имели доступ к сильным магнитным полям Если у нас в России будет доступ к источнику сильных магнитных полей в 40 Тесла и, впоследствии, в 100 Тесла это откроет нам дверь в будущее, отметил руководитель проекта с российской стороны, заведующий отделом высокотемпературной сверхпроводимости и наноструктур ФИАН Владимир Пудалов, который цитируется в сообщении.

Для изготовления самого магнита потребуется большое количество специальной ленты из прочного и сверхпроводящего материала, производство которого уже сейчас возможно в России. Таким образом, весь проект может быть осуществлен целиком с помощью российских технологий и материалов, отмечается в сообщении.

Неодимовый магнит

Неодимовый магнит являются на сегодняшний день самым мощным магнитом в мире по остаточной намагниченности, коэрцитивной силе и удельной магнитной энергии. На данный момент они имеют портативные размеры, формы и могут быть свободно приобретены.

Неодимовые магниты находят свое широкое применение в современной технике. Сила магнитного поля неодимовых магнитов такова, что электрогенератор, построенный на неодимовых магнитах, можно изготавливать без катушек возбуждения и без железных магнитопроводов. В этом случае момент страгивания уменьшается до минимума, что увеличивает КПД генератора.

Неодимовые магниты это магниты, которые изготавливаются из таких химических элементов как Неодим Nd, являющийся редкоземельным элементом, железа Fe и бор B.

Около 77% добычи редкоземельных металлов принадлежит Китаю. Поэтому больше всего неодимовые магниты выпускают именно там. Англия, Германия, Япония и США являются самыми крупными потребителями неодимовых магнитов Китайского производства.

Неодимовые магниты находят свое широкое применение из-за своих уникальных свойств высокой остаточной намагниченности материала, а ткже из-за своей способности долгое время сопротивляться размагничиванию. Они теряют не более 1-2% своей намагниченности за 10 лет. Чего нельзя сказать о тех магнитах, которые выпускались ранее.

Рекорд пока принадлежит специалистам из Национальной лаборатории высоких магнитных полей, расположенной в городе Таллахасси. В декабре 1999 года они запустили гибридный магнит. Он весит 34 т, высота его - почти 7 м, и он может создать магнитное поле в 45 Тл, что примерно в миллион раз больше, чем у Земли. Этого уже достаточно, чтобы свойства обычных электронных и магнитных материалов сильно изменились.

Это вам не подкова

Если вы представили себе гигантскую подкову, вас ждет разочарование. Флоридский магнит фактически представляет собой два, работающие в системе. Внешний слой - это сверхохлажденный, сверхпроводящий магнит. Он самый большой из когда-либо созданных такого рода. Его все время охлаждают до температуры, близкой к абсолютному нулю. Используется для этого система со сверхтекучим гелием - единственная в США, специально созданная для охлаждения данного магнита. А в центре хитрой штуковины заключен массивный электромагнит, то есть очень большой резистивный магнит.

Источники: hizone.info, ria.ru, joy4mind.com, pikabu.ru, www.innoros.ru

Тайна Дома на Набережной

Каи-тангата

Энергия-Буран

Назначение Стоунхенджа

«Корабли мертвых» в Песках Гудвина

Кольский полуостров

Западной границей Кольского полуострова принимается меридиональная впадина, протягивающаяся от Кольского залива по долине р.Колы, оз.Имандре и р.Ниве до Кандалакшского залива. ...

Эхолокация у человека

Человек, потерявший зрение, оказывается в очень сложном положении, ведь порядка 90% информации об окружающем мире получаем именно через зрительный...

Экипажи НЛО

Вопрос о неопознанных летающих объектах неразрывно связан с вероятностью присутствия на Земле иного разума. Хотя еще в недалеком прошлом таким образом...

Самые красивые города Польши

Откроет список самых красивых городов Польши ее столица, город Варшава. Во время Второй мировой войны этот город был почти...

Стратегический бомбардировщик ПАК ДА

Новый перспективный стратегический бомбардировщик ПАК ДА обретает реальные очертания. Согласно опубликованным данным, разработка конструкторской документации Туполевским бюро завершена и...

Сентрейлия: город на адском пламени

Когда разговор заходит об адском пламени, трудно себе представить, что целый город может оказаться в его власти в прямом смысле...

Для создания магнитных устройств ученые в свое время использовали разные материалы, включая даже такие экзотические как платина. Однако мощность неодимового магнита оставляла желать лучшего вплоть до 1982 года, когда были открыты и применены потрясающие свойства неодима. С тех пор прошло всего несколько десятилетий, но уже сейчас можно сказать, что этот редкоземельный элемент буквально взорвал технологические процессы разных отраслей промышленности. Прорыв удалось осуществить, благодаря сразу нескольким достоинствам сплава.

Характеристики магнитных изделий

Во-первых, сегодня мы с полной уверенностью можем сказать, что из всего семейства подобных устройств самые мощные - неодимовые магниты. Во-вторых, фантастическая сила сцепления - далеко не единственное достоинство такого рода изделий. Чего только стоит их знаменитая устойчивость к размагничиванию. В то время, как ферритовые аналоги за 20-30 лет практически полностью утрачивают свои характеристики, неодим становится слабее только на пару процентов. А значит, срок его эксплуатации практически неограничен. Все, кому повезло купить мощные неодимовые магниты, смогли убедиться в их внушительных характеристиках.

Помимо прочего, на силу сцепления магнитной продукции серьезно влияют её массогабаритные параметры. Другими словами, чем массивней изделие, тем большая сила потребуется, чтобы оторвать его от железной поверхности. Даже диск 50х30, который весит меньше полкилограмма, не каждый сможет отсоединить от стальной плиты, ведь для этого потребуется усилие сравнимое с подъемом 116 кг. Поэтому все, кто решил купить большой неодимовый магнит, должны помнить о мерах предосторожности в обращении с ним. Старайтесь хранить предметы из неодима подальше от массивных железных вещей, не давайте их детям, не подвергайте грубому механическому воздействию - материал достаточно хрупкий.

Магниты от пары грамм до нескольких килограмм и сцеплением в несколько центнеров Вы сможете найти в каталоге на сайте .