永磁磁場屏蔽、交變磁場屏蔽

為降低永磁體的磁場強度或在空間的某一區域用交流電的低頻交變磁場，用 磁屏蔽…與電場相比，電場很容易被應用屏蔽 法拉第電池，磁場無法被完全屏蔽，只能在某個位置有所減弱。

在實踐中，為了科學研究、醫學、地質學、一些與空間和核能相關的技術領域，經常屏蔽非常微弱的磁場， 就職 很少超過 1 nT。

我們談論的是寬頻率範圍內的永久磁場和可變磁場。例如，地球的磁場感應平均不超過 50 μT；這樣的場連同高頻噪聲更容易被磁屏蔽衰減。

當談到屏蔽電力電子和電氣工程（永磁體、變壓器、大電流電路）中的雜散磁場時，簡單地定位磁場的重要部分通常就足夠了，而不是試圖完全消除它。 鐵磁屏蔽 — 用於屏蔽永久和低頻磁場

保護磁場的第一個也是最簡單的方法是 使用圓柱體、薄片或球體形式的鐵磁屏蔽體（體）。 這種外殼的材料必須有 高導磁率 和 低矯頑力.

當這樣的屏蔽罩置於外部磁場中時，屏蔽罩本身的鐵磁體中的磁感應強度比屏蔽區域內的磁感應強度要強，後者的感應強度會相應降低。

讓我們考慮一個中空圓柱體形式的屏幕示例。

從圖中可以看出，外磁場穿透鐵磁屏壁的感應線在鐵磁屏內部和直接在筒腔內變粗，因此感應線會更加稀疏。也就是說，圓柱體內的磁場將保持最小。為了達到所需效果的高質量表現，使用具有高磁導率的鐵磁材料，例如 permaloid 或 mu-metal.

順便說一句，簡單地加厚屏幕壁並不是提高其質量的最佳方法。更有效的是多層鐵磁屏蔽，在構成屏蔽的層之間有間隙，其中屏蔽係數將等於各層屏蔽係數的乘積——多層屏蔽的屏蔽質量將優於厚度等於上層總和的連續層。

由於多層鐵磁屏幕，可以為各種研究創建磁屏蔽室。在這種情況下，此類屏幕的外層是由鐵磁體製成的，鐵磁體在高感應值下飽和，而它們的內層則由μ金屬、永磁體、金屬玻璃等製成。 - 來自在較低磁感應強度下飽和的鐵磁體。

銅屏蔽——屏蔽交變磁場

如果需要屏蔽交變磁場，則採用導電性高的材料，如 蜂蜜.

在這種情況下，變化的外部磁場會在導電屏中感應出感應電流，覆蓋被保護體積的空間，並且這些感應電流在屏中的磁場方向與外部磁場相反，因此安排了保護。因此，外部磁場將得到部分補償。

此外，電流頻率越高，屏蔽係數越高。因此，對於較低的頻率，甚至對於恆定的磁場，鐵磁屏是最合適的。

篩分係數K取決於交變磁場頻率f、篩網尺寸L、篩網材料的電導率及其厚度d，可由下式近似求得：

超導屏的應用

如您所知，超導體能夠使磁場完全遠離自身。這種現像被稱為 邁斯納效應… 根據 倫茨規則, 磁場的任何變化 在超導體 產生感應電流，感應電流及其磁場補償超導體中磁場的變化。

如果我們將它與普通導體進行比較，那麼在超導體中，感應電流不會減弱，因此能夠在無限（理論上）長時間內發揮補償磁效應。

該方法的缺點可以認為是成本高，在材料轉變為超導狀態之前屏幕內部存在剩餘磁場，以及超導體對溫度的敏感性。在這種情況下，超導體的臨界磁感應強度可以達到幾十特斯拉。

主動補償屏蔽方式

為了減小外磁場，可以專門在一定區域中增加一個與外磁場大小相等方向相反的附加磁場來屏蔽。

這是通過實施實現的 特殊補償線圈（亥姆霍茲線圈） — 一對相同的同軸佈置的載流線圈，它們之間的距離為線圈半徑。在這樣的線圈之間獲得相當均勻的磁場。

為了對給定區域的整個體積進行補償，您需要至少六個這樣的線圈（三對），它們根據特定任務放置。

這種補償系統的典型應用是防止電網產生的低頻干擾 (50 Hz)，以及屏蔽地球磁場。

通常，這種類型的系統與磁場傳感器一起工作。與磁屏蔽不同，磁屏蔽會降低磁場以及屏蔽所包圍的整個體積中的噪聲，使用補償線圈的主動保護可以消除僅在其調諧到的局部區域中的磁干擾。

無論抗磁干擾系統的設計如何，它們都需要抗振動保護，因為屏幕和傳感器的振動有助於振動屏幕本身產生額外的磁干擾。