Układ Halbacha to układ magnetyczny wytwarzający silne pole magnetyczne przy użyciu magnesów trwałych, ułożonych z obracającym się przestrzennie wektorem pola magnetycznego, którego efektem jest skupianie i wzmacnianie pola magnetycznego po jednej stronie, jednocześnie eliminując je po drugiej. Układy Halbacha są w stanie osiągnąć bardzo wysokie i jednolite gęstości strumienia bez konieczności stosowania jakiegokolwiek zasilania lub chłodzenia, czego wymagałby elektromagnes.
Układ Halbacha to specjalny układ magnesów trwałych, który wzmacnia pole magnetyczne po jednej stronie układu, a po drugiej stronie zmniejsza je do wartości bliskiej zeru. To bardzo różni się od pola magnetycznego wokół pojedynczego magnesu. W przypadku pojedynczego magnesu pole magnetyczne po obu stronach magnesu jest jednakowe, jak pokazano poniżej:
Pojedynczy magnes pokazano po lewej stronie, z biegunem północnym skierowanym w górę. Natężenie pola, wskazane przez skalę kolorów, jest jednakowo silne na górze i na dole magnesu. Dla kontrastu, układ Halbacha pokazany po prawej stronie ma bardzo silne pole na górze i dość słabe pole na dole. Pojedynczy magnes pokazano tutaj jako 5 sześcianów, podobnie jak w układzie Halbacha, ale ze wszystkimi biegunami północnymi skierowanymi do góry. Magnetycznie jest to to samo, co pojedynczy długi magnes.
Efekt ten został po raz pierwszy odkryty przez Johna C. Mallinsona w 1973 roku i te struktury „jednostronnego strumienia” zostały przez niego początkowo opisane jako ciekawostka (link do artykułu IEEE). W latach 80. fizyk Klaus Halbach niezależnie wynalazł układ Halbacha do skupiania wiązek cząstek, elektronów i laserów.
Wiele elementów nowoczesnej technologii zasilanych jest przez układ Halbach. Na przykład cylindry Halbacha to namagnesowane cylindry zdolne do wytwarzania intensywnego, ale ograniczonego pola magnetycznego. Cylindry te są stosowane w urządzeniach takich jak silniki bezszczotkowe, sprzęgła magnetyczne i cylindry skupiające cząstki o wysokim polu pola. Nawet proste magnesy na lodówkę wykorzystują układy Halbacha — są mocne po jednej stronie, ale prawie nie przylegają po przeciwnej stronie. Kiedy widzisz magnes, którego pole magnetyczne jest zwiększone po jednej stronie i zmniejszone po drugiej stronie, obserwujesz układ Halbacha w działaniu.
Honsen Magnetics od długiego czasu produkuje matryce Halbach z magnesami trwałymi do zastosowań przemysłowych i technicznych. Specjalizujemy się w projektowaniu technicznym, inżynierii i produkcji wielosegmentowych, kołowych i liniowych (planarnych) układów Halbacha oraz zespołów magnetycznych typu Halbacha, zapewniając konfiguracje wielobiegunowe o wysokim stężeniu pola i wysokiej jednorodności.
