Екранування магнітного поля: принципи і матеріали. Відносна магнітна проникність матеріалів

Надпровідні екрани

Робота надпровідних магнітних екранів заснована на ефект Мейснера. Це явище полягає в тому, що тіло, що знаходиться в магнітному полі, переходить в надпровідний стан. При цьому магнітна проникність кожуха стає рівною нулю, тобто він не пропускає магнітне поле. Воно повністю компенсується в обсязі даного тіла.

Перевагою таких елементів є те, що вони набагато ефективніше, захист від зовнішнього магнітного поля не залежить від частоти, а компенсаційний ефект може тривати як завгодно довго. Однак на практиці ефект Мейснера не буває повним, оскільки в реальних екранах, виконаних з надпровідних матеріалів, завжди присутні структурні неоднорідності, які призводять до захоплення магнітного потоку. Даний ефект є серйозною проблемою для створення кожухів з метою екранування магнітного поля. Коефіцієнт ослаблення магнітного поля тим більше, чим вище хімічна чистота матеріалу. В експериментах найкращі показники відзначені у свинцю.

Іншими недоліками надпровідникових матеріалів для екранування магнітного поля є:

  • висока вартість;
  • присутність залишкового магнітного поля;
  • виникнення стану надпровідності тільки при низьких температурах;
  • нездатність виконувати свої функції в магнітних полях з високою напруженістю.