Наука экранирования
|
ЖУРНАЛ ПОСВЯЩЕН НИКЕЛЮ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЮ |
 |
|
Для поглощения магнитных полей РАСТРОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ МИКРОСКОПЫ, такие как этот, снабжены «второй кожей»
из никелевого сплава с высокой магнитной проницаемостью. |
|
日本語 |
Никелевый сплав защищает чувствительные электронные микроскопы от магнитных
помех
Кэрролл Маккормик (Carroll McCormick)
Журнал «Никель», ноябрь 2005 -- Электронные микроскопы нашли обширное применение не только в научных лабораториях, но и на заводах, производящих полупроводники (особенно на тех, где проверяются кристаллические структуры вещества). Однако электронный микроскоп - очень чувствительный инструмент. Фоновые помехи в работе ему может создать любой, источник магнитного поля, например находящийся поблизости трансформатор или линия метро. Решение этой проблемы – в создании никелесодержащих экранов, которые поглощают окружающие микроскоп магнитные поля.
Находящаяся в штате Нью-Гэмпшир, США, компания «МюШилд» (MuShield) проектирует и производит магнитные экраны из содержащего 77% никеля сплава с высокой магнитной проницаемостью под названием «МюМетал» (MuMetal), который защищает микроскопы от магнтитных помех. «МюМетал» создает «путь наименьшего сопротивления» для магнитного поля и поглощает его.
В число клиентов «МюШилд» входит японская компания Japan Electro Optics Ltd., производящая электронные микроскопы. Степень необходимого экранирования зависит от местонахождения микроскопа и уровня влияющих на него помех. «В электронные микроскопы уже встроены магнитные экраны, но иногда им необходимы дополнительные»,- говорит Дэвид Грилли (David Grilli), старший инженер «МюШилд».
Способность металла поглощать магнитные помехи называется магнитной проницаемостью. Она определяется способом обработки металла. «МюМетал» обрабатывается таким образом, что имеет суммарное магнитное поле.
«Магнитная проницаемость материала основана на суммарном электронном спине, - объясняет Грилли. - В большинстве материалов суммарные электронные спины взаимно компенсируются, тогда как в сплаве «МюМетал» суммарный электронный спин ориентирован в одном из направлений. Никель относится к тем металлам, которые обладают магнитными свойствами. Некоторые металлы разработаны таким образом, что имеют более высокую степень магнитной проницаемости в одном направлении. Тогда как «МюМетал» обрабатывается так, что не имеет значения, в каком направлении через него проходит магнитное поле».
Если помехи слишком сильные, экран из сплава «МюМетал» может насытиться и перестать работать. Однако, для многих приборов это – оптимальный материал для перенаправления и поглощения магнитного потока. Сплав производится в следующих заготовках разной толщины, диаметра, длины и ширины: плиты, фольга, круглые прутки, полосы, штампованые поковки, трубы, что очень устраивает компанию «МюШилд», которая должна проектировать и производить экраны сложных форм для удовлетворения запросов своих различных заказчиков. В каждом случае экран подгоняется к микроскопу как второй корпус.
По мнению «МюШилд», хоть сферические формы и идеальны, но редко целесообразны. Следующая по эффективности форма – цилиндрическая, в которой отношение длины к диаметру - 4:1. Закругленные поверхности, включая угловые большого радиуса, лучше всего способствуют магнитному поглощению. Большая плоская поверхность является самой неэффективной формой, особенно когда угол ее наклона к вектору магнитного поля приближается к прямому.
Согласно Грилли, международный рынок магнитных экранов оценивается в 50 – 100 млн долларов США в год. Они применяются в стекловолоконных корпусах гироскопов, других медицинских устройствах, электронных умножителях телевизионных камер и некоторой компьютерной технике. Экраны также используются для защиты электронных приборов от радиации полей.
Кэрролл Маккормик – наш внештатный автор из Монреаля.
ФОТОГРАФИИ ПРЕДОСТАВЛЕНЫ компанией JEOL, США
|
The MuShield Company |
