11 января
2018
Магнитное поле

Визуализация магнитного поля

Введение

   Проблемой визуализации магнитного поля в настоящее время занимаются многие научные и исследовательские институты. Прикладное значение этих исследований столь велико, что на них тратятся значительные средства, но и отдача от их практического использования весьма значительна. Достаточно упомянуть магнитную дефектоскопию, без которой было бы невозможно достичь технологических прорывов, которые мы наблюдаем в современном мире.
   Средства визуализации используются так же в учебных целях, научных исследованиях, при которых возникает необходимость точно определить наличие и конфигурацию магнитного поля и во многих других процессах.

Применение в антимагнитных пломбах

   Одним из вариантов использования визуализатора является его применения в антимагнитных пломбах. Разработанный нами материал лучше всего подходит для этих целей, а так как в интернете очень часто звучит вопрос о том, как работает антимагнитная пломба мы решили приоткрыть завесу тайны над этим совсем нетривиальным явлением.
   Естественно, что многие аспекты, которые касаются используемых материалов и технологий мы скроем от любопытных глаз, но основные понятия будут вам доступны. Надеемся, что после прочтения этой статьи у вас значительно уменьшится количество вопросов, а у скептиков, которые утверждают, что рисунок на поверхности можно разрушить не только магнитным полем определённой напряжённости, но и другими способами воздействия, не останется сомнений на этот счет.
   Итак начнем с описания структуры визуализатора магнитного поля. Что же он из себя представляет?

Структура визуализатора


   Как видно из рисунка визуализатор состоит из трех слоев. Первый верхний слой это прозрачная майларовая пленка через которую вы можете наблюдать всю картину.
   Под верхним слоем находится магнитный материал на котором мы подробнее остановимся ниже и замыкает эту тройку не прозрачная черная подложка.
   Рисунок конечно же весьма схематичен и нарисован не в масштабе. Реальная толщина этого "пирога" составляет несколько десятых миллиметра.
На первый взгляд все просто, но это совсем не так.
   Надеюсь, что с верхним и нижним слоями все более или менее ясно. Тогда приступим к рассмотрению «сердца» этого "пирога", а именно строения магнитного материала. Этот материал состоит из матированных капсул магнитной миграции (так мы их называем) состоящих из нанопорошка трёхвалентной окиси железа Fe2O3 размером примерно 60 нанометров смешанных с определенными химическими соединениями для обеспечения устойчивости среды. В этой среде капсулы могут вполне свободно перемещаться под воздействием внешнего магнитного поля. Размер капсул позволяет говорить о модном ныне течении — нанотехнологии.
   При производстве не используются токсичные и радиоактивные материалы. При эксплуатации изделия из него ничего не выделяется. Для человека наша технология совершенно безопасна. Достаточно сказать, что используемые химические соединения широко применяются в пищевой и косметической промышленности.

Механизм визуализации

   Рассмотрим механизм, при помощи которого мы можем увидеть структуру магнитного поля. Механизм визуализации весьма прост и основан на отражении или поглощении световых волн за счет чего и создается контраст между светлыми и темными участками. Но почему один и тот же материал может отражать или поглощать свет? Все зависит от взаимного расположения капсул миграции в среде, а в свою очередь их расположение определяется направлением внешнего магнитного поля, приложенного к материалу.
   Внимательно посмотрите на рисунки 1 и 2. Если частицы в среде расположились горизонтально по отношению к падающему на него свету, то этот свет отражается от их поверхности и мы наблюдаем на поверхности пленки светло-зеленые участки. Если же частицы расположить так, как показано на рисунке 2, то свет не отражается, а поглощается подложкой и мы увидим темные участки. Вовсе не обязательно чтобы частицы располагались только в горизонтальной или только вертикальной плоскости. Они могут располагаться совершенно произвольно. На поверхности материала это будет отражаться, как чередование более темных или более светлых полей.

Свет


   Надеюсь, что теперь вам все стало более или менее понятно.
   Если вы внимательно разглядите нашу антимагнитную пломбу, то увидите на магнитном элементе темный рисунок. Как же он получен и почему он не разрушается от времени, температуры, ударов и других факторов кроме воздействия магнитного поля? Постараемся ответить и на эти вопросы.
   Мы используем в своей работе уникальный станок для нанесения этого рисунка, который был нами разработан и создан. Вы не найдете его в магазинах и у поставщиков промышленного оборудования. Это уникальное изделие и детально раскрывать его секреты мы конечно же не будем.
   В этом станке под воздействием специального инструмента в магнитном слое визуализатора создаются области (домены) с различной ориентацией капсул миграции. В одном месте они располагаются горизонтально, в другом вертикально, при этом человек видит на поверхности пленки четкий темно-зеленый рисунок на светло-зеленом фоне. Такое состояние частиц в доменах статично. Частицы не могут самостоятельно поменять свою ориентацию. Для того, чтобы придать им другое положение необходимо воздействовать на них внешним магнитным полем. Вы можете трясти пленку, нагревать ее пока она не начнет плавиться, стучать ею о другие предметы, звонить рядом с ней по сотовому телефону... Все будет бесполезно. Частицы будут находиться в том положении в которое их установили. Так что любое утверждение, что рисунок на поверхности сам собой распался несостоятельно.
Из всего этого следует, что разрушить рисунок на поверхности можно только воздействием внешнего магнитного поля.
Для любителей экспериментов отметим, что повторить испорченный рисунок без использования специального оборудования не представляется возможным.