5. Bố cục đề tài
3.5.3 Phƣơng pháp bọc chắn chống từ trƣờng ở tần số thấp
Từ trƣờng tần số thấp có tổn hao phản xạ và tổn hao hấp thụ khi gặp bọc chắn đều rất nhỏ nên việc che chắn chống lại các nguồn từ ở tần số thấp là rất cần thiết. Có hai phƣơng pháp chính trong việc chống lại các bức xạ của từ trƣờng ở tần số thấp:
-Sử dụng các vật liệu có độ từ thẩm cao để làm lệch hƣớng của từ trƣờng.
-Sử dụng phƣơng pháp tạo ra một từ trƣờng có chiều chống lại bức xạ của từ trƣờng tới theo định luật Faraday.
Giả sử môi trƣờng bên ngoài có độ từ thẩm là 0 còn tấm che chắn đƣợc làm từ vật liệu có độ từ thẩm là 0 r (với r>>1 ), thì từ trƣờng sẽ có xu hƣớng tập trung vào nơi có độ từ thẩm cao và nhƣ vậy nó sẽ làm lệch hƣớng từ trƣờng không ảnh hƣởng đến các thiết bị bên trong các tấm chắn.
Hình 3.8 a) Phương pháp dùng vật liệu có độ từ thẩm cao làm lệch hướng từ trường, b) Phương pháp tạo ra từ trường đối lập với
từ trường tới
Phƣơng pháp thứ hai ngƣời ta sử dụng một vòng dây dẫn đƣợc đặt sao cho từ trƣờng tới hƣớng vào vòng dây. Theo định luật Faraday, sẽ xuất hiện một dòng điện cảm ứng Iind trên vòng dây và từ thông ind nhƣ hình 3.8b. Từ thông này có hƣớng chống lại từ trƣờng gốc đã gây ra nó. Do đó, nó làm giảm bức xạ của từ trƣờng khi đến gặp vòng dây này.
Tuy nhiên, việc tạo ra một vật liệu có độ từ thẩm cao là không hề dễ dàng. Hai nguyên nhân chính đó là:
-Độ từ thẩm của vật liệu giảm khi tần số tăng.
-Độ từ thẩm của vật liệu giảm khi cƣờng độ từ trƣờng tăng.
Do vậy, rất khó chế tạo đƣợc vật liệu có độ từ thẩm cao đáp ứng đƣợc yêu cầu chống lại các bức xạ từ trƣờng ở tần số thấp trong điều kiện các bức xạ luôn thay đổi liên tục cả về tần số lẫn độ lớn. Để giải quyết vấn đề trên, ngƣời ta sử dụng một lúc hai lớp che chắn đƣợc minh họa nhƣ sau:
Hình 3.9 Sử dụng nhiều lớp chắn để chống lại hiện tượng bão hòa từ của vật liệu
Trong đó, lớp chắn đầu tiên có độ từ thẩm thấp, mức bão hòa cao và lớp chắn thứ hai có độ từ thẩm cao, mức bão hòa thấp. Lớp chắn đầu tiên là để làm giảm cƣờng độ từ trƣờng tới đảm bảo nó không gây ra hiện tƣợng bảo hòa ở lớp chắn thứ hai. Do đó, độ từ thẩm tƣơng đối của lớp chắn thứ hai vẫn còn cao giúp ngăn chặn các bức xạ từ trƣờng tốt hơn. Đồng thời việc sử dụng nhiều lớp che chắn là làm tăng sự suy hao do phản xạ khi từ trƣờng tới gặp số lƣợng các bề mặt chắn nhiều hơn.