Blindage magnétique

Le blindage magnétique décrit un processus dans lequel un champ magnétique est exclu d'une zone spécifique par réorientant délibérément ses lignes de champ. A cet effet, des aimants permanents sont généralement utilisés ou des champs dits opposés sont induits. Dans certains cas, une distance suffisamment grande peut également être suffisante pour obtenir un effet de blindage.

Comment fonctionne le blindage magnétique?

Le blindage d'un champ magnétique peut être nécessaire, par exemple, pour protéger un certain objet ou des personnes d'un champ magnétique externe. Un exemple classique en est les expériences scientifiques, qui doivent être menées loin de l'influence du champ magnétique terrestre et d'autres champs magnétiques pour éviter les distorsions. Les salles dans lesquelles ce blindage a lieu sont appelées chambres à champ zéro et servent également à l'étalonnage des sondes magnétiques.

De plus, dans certains cas, les champs de certains systèmes magnétiques doivent être enfermés pour éviter des interactions indésirables et donc des perturbations telles que des problèmes de rétroaction ou de transmission. C'est le cas par exemple de:

  • Amplificateurs et microphones
  • Moniteur CRT
  • Oscilloscopes à tube cathodique
  • Transformateurs réseau
  • Moteurs de bande et de platine
  • Machines à résonance magnétique

Les champs magnétiques peuvent également affecter l'organisme humain. À ce jour, cependant, il n'a été possible que dans une mesure limitée de fixer des valeurs limites concrètes au-dessus desquelles l'effet des champs magnétiques pourrait potentiellement endommager la structure moléculaire organique.
Cependant, les exigences légales et les valeurs directrices peuvent être trouvées dans le catalogue de directives de l'ICNIRP (Commission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants), ainsi que dans la réglementation allemande sur les champs électromagnétiques et dans la DGUV15 de l'association professionnelle du bois et du métal.

Dans de nombreux cas, un corps creux magnétique doux hautement perméable est utilisé pour fournir un blindage. Les matériaux ferromagnétiques capables de conduire particulièrement bien les champs magnétiques sont dits hautement perméables. Tous les matériaux qui peuvent être magnétisés rapidement, mais qui se démagnétisent tout aussi rapidement dès qu'ils sont séparés du champ magnétique précédemment appliqué, sont dits magnétiquement doux.

Selon la deuxième équation de Maxwell, un champ magnétique n'a pas de point source . Il n'est donc pas possible d'utiliser un simple écran en forme de mur pour arrêter le flux des lignes de champ. Au contraire, on leur propose un chemin qui est vraisemblablement plus bénéfique car il est plus facile de "marcher" . Selon le matériau choisi pour protéger le champ magnétique et sa forme, l'effet varie en intensité. Plus le corps creux ferromagnétique utilisé est perméable et autonome, meilleur est le blindage.

Par exemple, s'il y a des fissures dans le matériau environnant, cela peut entraîner un flux parasite, c'est-à-dire des lignes de champ qui ne sont pas complètement acheminées à travers l'objet de blindage. Cet effet, qui peut également être mesuré, peut résulter d'un matériau mal choisi et peu perméable, comme l'acier ordinaire, ou de la saturation magnétique de l'objet. Ce dernier se produit lorsque le corps sélectionné a déjà été magnétisé et qu'il n'y a plus assez d'espace à l'intérieur pour le champ magnétique nouvellement ajouté. Ses lignes de champ traversent alors un champ errant à l'extérieur de l'objet.

Quelles substances peuvent être utilisées pour protéger un champ magnétique?

Pour éviter que l'isolation ne fonctionne pas ou ne fonctionne que dans une mesure limitée, les substances de la liste de matériaux suivante doivent idéalement être utilisées pour le blindage contre les champs magnétiques:

  • MU Métal
  • Permenorm 5000 H2
  • Fer doux
  • Fer au silicium
  • Vacoflux 50
  • Vitrovac 6025 150X
  • Vitroperm

Ces alliages sont des matériaux à haute perméabilité à relative, ce qui permet de rediriger avec précision le champ magnétique respectif. Blinder un champ magnétique avec une feuille d'aluminium, par exemple, n'est pas une option idéale, car la perméabilité de l'aluminium n'est que d'environ 1, ce qui n'est pas très différent de celui de l'air ambiant.

Le métal MU se compose principalement de nickel et est hautement perméable, c'est pourquoi il est utilisé à des fins de recherche, pour les machines et dans la technologie médicale. Cependant, il est par conséquent coûteux et a tendance à saturer magnétiquement rapidement. Il est donc moins adapté aux intensités de champ particulièrement élevées. Ici, Permenorm 5000 H2 en fer et nickel, Vacoflux 50 en fer et cobalt ou fer doux (un alliage de fer pur) sont utilisés. Les composites à base de plastique contenant des particules ferromagnétiques sont aussi appropriés pour le blindage magnétique dans une mesure limitée que le tissu. En effet, les mailles, les bulles d'air et autres interruptions peuvent réduire considérablement la perméabilité et créer des champs parasites.


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