Effectiveness of the magnetostatic shielding by the cylindrical shells

S.S Grabchikov,A.V Trukhanov,S.V Trukhanov,I.S Kazakevich,A.A Solobay,V.T Erofeenko,N.A Vasilenkov,O.S Volkova,A Shakin

doi:10.1016/j.jmmm.2015.08.122

Abstract

The experimental research of the magnetostatic shielding effectiveness and the analytical calculations of the average magnetic permeability of single-layer cylindrical sample of the shields based on electrolytically deposited Ni80Fe20 alloy are carried out. The locations of maxima on the Ef(H) and μ(H) curves do not match each other, which is difficult to interpret in terms of the shunting model. The results are explained by the non-linear distribution of the magnetic permeability through the thickness of the shield. It has been shown that in the magnetic fields range from 100A/m up to 2700A/m, the shields based on the Ni80Fe20 alloy are preferred over ones based on the 84KHSR amorphous ribbon. It is concluded that at the selection of shield materials it should take into account not only the main magnetic characteristics – μ; Hs; Hc but also Hmax parameter, which is important to evaluate the effectiveness of magnetic shielding.

Highlights

Research and calculations results have been demonstrated that the dependence of the efficiency of magnetostatic shielding for shells with different thickness have a maximum whose position shifts with increasing thickness of the shielding cover in the area of higher fields
It is difficult to interpret in terms of the shunting model
The results can be explained by nonlinear nature of the distribution of the magnetic permeability witnin the thickness of the shields

Summary

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МАГНИТОСТАТИЧЕСКОГО ЭКРАНИРОВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ОБОЛОЧКАМИ

В результате проведенных исследований и расчетов показано, что зависимости эффективности экранирования от напряженности магнитного поля в экранах с разной толщиной имеют максимумы, положения которых смещаются с ростом толщины экранирующего покрытия в область больших полей. Положения максимумов на кривых зависимостей Э = Э(Н) и μ = μ(Н) не совпадают друг с другом, что сложно интерпретировать в рамках модели шунтирования. Полученные результаты объяснены нелинейным характером распределения магнитной проницаемости по толщине экрана. Проведены аналитические расчеты усредненной магнитной проницаемости конечных цилиндрических оболочек различной толщины в зависимости от напряженности внешнего статического магнитного поля. Ход экспериментальных Э = Э(Н) и рассчитанных μ0=μ0(Н) зависимостей, показывает, что положения максимумов коррелируют между собой. Ключевые слова: магнитостатическое экранирование, магнитные сплавы, эффективность экранирования, магнитная проницаемость.

EFFECTIVENESS OF MAGNETOSTATIC SHIELDING BY CYLINDRICAL SHELLS

Список использованной литературы