Ce este ecranarea magnetică?

Ecranarea magnetică este un proces care limitează cuplarea unui câmp magnetic între două locații. Acest lucru se poate face cu o serie de materiale, inclusiv tablă, plasă metalică, gaz ionizat sau plasmă. Scopul este cel mai adesea prevenirea interferenței câmpurilor magnetice cu dispozitivele electrice.
Spre deosebire de electricitate, câmpurile magnetice nu pot fi blocate sau izolate, ceea ce face necesară ecranarea. Acest lucru este explicat într-una dintre ecuațiile lui Maxwell, del dot B = 0, ceea ce înseamnă că nu există monopol magnetici. Prin urmare, liniile de câmp magnetic trebuie să se termine pe polul opus. Nu există nicio modalitate de a bloca aceste linii de câmp; natura va găsi o cale pentru a întoarce liniile câmpului magnetic înapoi la un pol opus. Aceasta înseamnă că, chiar dacă un obiect nemagnetic – de exemplu, sticla – este plasat între polii unui magnet de potcoavă, câmpul magnetic nu se va modifica.

În loc să încerce să oprească aceste linii de câmp magnetic, ecranarea magnetică le redirecționează în jurul unui obiect. Acest lucru se realizează înconjurând dispozitivul care urmează să fie ecranat cu un material magnetic. Permeabilitatea magnetică descrie capacitatea unui material de a fi magnetizat. Dacă materialul folosit are o permeabilitate mai mare decât obiectul din interior, câmpul magnetic va tinde să curgă de-a lungul acestui material, evitând obiectele din interior. Astfel, liniilor de câmp magnetic li se permite să se termine pe poli opuși, dar sunt doar redirecționate.

În timp ce materialele utilizate în ecranarea magnetică trebuie să aibă o permeabilitate ridicată, este important ca ele însele să nu dezvolte magnetizare permanentă. Cel mai eficient material de ecranare disponibil este mu-metal – un aliaj de 77% nichel, 16% fier, 5% cupru și 2% crom – care este apoi recoapt într-o atmosferă de hidrogen pentru a-și crește permeabilitatea. Deoarece mu-metalul este extrem de scump, alte aliaje cu compoziții similare sunt vândute în scopuri de ecranare, de obicei în role de folie.

Ecranarea magnetică este adesea folosită în spitale, unde dispozitive precum echipamentele de imagistică prin rezonanță magnetică (RMN) generează un flux magnetic puternic. Camerele ecranate sunt construite pentru a preveni interferarea acestui echipament cu instrumentele sau contoarele din jur. Încăperi similare sunt folosite în încăperile de expunere a fasciculului de electroni unde sunt fabricați semiconductori sau în unitățile de cercetare care utilizează flux magnetic.

Aplicațiile mai mici ale ecranării magnetice sunt frecvente în sistemele home theater. Magneții difuzoarelor pot distorsiona imaginea televizorului cu tub catodic (CRT) atunci când sunt plasați aproape de televizor, astfel încât difuzoarele destinate acestui scop sunt ecranate. De asemenea, este folosit pentru a contracara distorsiunile similare de pe monitoarele computerelor.

Un număr de companii vor construi scuturi magnetice personalizate dintr-o diagramă pentru aplicații casnice sau comerciale. Ecranarea cu magneți supraconductori este cercetată ca mijloc de a proteja navele spațiale de radiațiile cosmice.