Magneettinen suojaus

Monet tarkat mittalaitteet on eristettävä ulkoisista (sähkö)magneettikentistä, jotta mittalaitteen herkkyyttä voitaisiin täysin hyödyntää. Toisaalta myös kansainväliset sopimukset edellyttävät, että kaupallisista laitteista ei lähde sovittua enempää säteilyä ympäristöön. Siksi tarvitaan magneettista suojausta. Ontolle pallolle suojauskertoimeksi saadaan

$$A_{sphere} = \frac{\mathbf{B}_{ext}}{\mathbf{B}_{int}}$$

$$= \frac{(2\mu_r+1)(\mu_r+2) - 2(r/R)^3(\mu_r-1)^2}{9\mu_r} +1$$

Suojaus on täydellinen kun $A \rightarrow \infty$. Tämä saavutetaan kun $\mu \rightarrow \infty$ (ääretön permeabiliteetti) ja $\mu \rightarrow 0$ (täydellinen diamagnetismi).

missä $\mu_r$ on suhteellinen permeabiliteetti. Kuten huomataan suprajohteet ovat ihanteellinen suojausaine. Helpoimmin suojaus rakennetaan käyttämällä tinattua tai lyijypurkkia ja jäähdyttämällä se alle kriittisen lämpötilan. Tällöin on kyseessä tietenkin hyvin matalan lämpötilan sovellukset. Koska missään avaruudessa ei magneettivuon tiheys ole nolla, jumiutuu suprajohtavan suojauksen sisälle jonkin verran vuota. Tästä syystä pitää suurin magneettikentän lähde eli maan magneettikenttä kompensoida esim. Helmholzin keloilla ennen suojauksen jäähdyttämistä suprajohtavaan tilaan.

Tyypillisiä suojauskertoimen arvoja

$\mu_r=30000$ = 30000 sylinteri	300
$\mu_r=30000$ = 30000 2-kertainen sylinteri	34000
tina- tai lyijypurkki	100-200
Nb tai Nb-Ti	1.3 x 106
Nb3Sn	5 x 104 - 5 x 106
Bi(Pb)SCCO cup	>107
with ferromagnetic guard

Lisätietoja: