Mıknatısa Giriş
Mıknatıslar hakkındaki bilginiz buzdolabı üstüne yapılacaklar listesini tutturmakla sınırlı ise yapılacaklar listesine şu maddeyi de ekleyin: Mıknatıslar hakkında daha fazla bilgi edin! Mıknatıs türleri, kullanımı ve güçleri hakkında öğrenmeye buradan başlayabilirsiniz.
Çoğumuzun günlük yaşamda mıknatıslarla ilişkisi buzdolabı kapağında başlar ve biter. Kapakta, çocukların mıknatıslı çerçeve içindeki şirin fotoğrafları, bakkal listesinin tutturulduğu klips, emlakçının kartviziti, mıknatıslı harflerle yazılmış bir haiku yer alır.
Aslında bunlar çok geniş ölçekte boyut, şekil, malzeme, kuvvet ve uygulamaya sahip mıknatıslara dair birkaç örnektirler. Mıknatısları görmeseniz de onlar her yerde mevcuttur: arabanın motorunda, telefonlarda, teyp cihazında, stereo hoparlörde, bilgisayarlarda bulunurlar ve bunlar sadece çok az bir örnek oluşturur. Magnet Lab’de ve diğer araştırma kurumlarında kullanılan son derece büyük ve güçlü mıknatıslardan söz etmiyorum bile.
FİZİK BİLGİSİ
Bilim insanları, dünyanın manyetik alanının büyük ölçüde demirden oluştuğu için iyi bir iletken olan, gezegenin dış çekirdeğindeki konveksiyon akımlarının sonucunda oluştuğuna inanmaktadır. Buna jeodinamo denir.
Bazı mıknatıslar ömür boyu sürer, bazıları göz açıp kapayıncaya dek gelir ve gider. Bazıları multi tonluk devlerdir, bazıları sadece mikroskopla görülebilir. Bazıları doğa tarafından bazıları insanlar tarafından şekillendirilmiştir. Mıknatıslar ayrıca çok çeşitli olası manyetik alan kuvvetlerini de kapsamaktadır.
İlerleyen sayfalarda temel mıknatıs türlerini inceleyeceğiz. Ancak tüm mıknatısların ortak özellikleri olduğunu unutmamak gerekir. Hepsi birbirine manyetik kuvvet uygular. Hepsinde bir güney kutbu bir de kuzey kutbu bulunur (tıpkı kendisi de bir mıknatıs olan Dünya gibi); Zıt kutuplar birbirini çeker ve aynı kutuplar birbirini iter. Manyetik alan çizgileri mıknatısın kuzey kutbundan güney kutbuna doğrudur. Bu manyetik alanlar, özel fizik yasaları ile diğer mıknatıslar üstüne etki eden gücü oluşturan unsurlardır.
Kalıcı Mıknatıslar: Süreklilik Üstüne Bir Çalışma
Demir tozlarını ve çivileri çeken bir mıknatıs taşı.
Kalıcı ve geçici olmak üzere iki tür mıknatıs bulunur. Önce kalıcı mıknatıs türünü ele alacağız. Çünkü insanın geçici mıknatısları icat edip kullanmadan önce kalıcı mıknatısı keşfetmesi gerekiyordu.
İnsanlar ilk kez M.Ö. 600 yılından önce doğada görülen mıknatıs olan mineral manyetitin keşfi ile mıknatısın farkına vardılar. Manyetitin bir türü olan mıknatıs taşı, ilave bir kutuplanma özelliğine sahiptir, kendisini Dünya’nın manyetik alanı ile aynı hizaya getirir. Mıknatıs taşı, 1086 gibi erken bir tarihte, yön bulmada kullanılan pusulanın icat edilmesini mümkün kılmıştır.
Geçici mıknatıslardan farklı olarak kalıcı mıknatıslar (buzdolabı kapağındakiler gibi) bir süre mıknatıs özelliklerini korurlar (Burada kelime oyunu amaçlanmamıştır). Manyetik özellik sonsuza dek sürmese de de-manyetize etmek için genellikle biraz çaba harcamak gerekir. Bunları açma/kapama düğmesi ile kapatamazsınız. Kalıcı mıknatısların tümü, ferro-manyetik olarak adlandırılan bir malzeme sınıfına dahildirler. Dünya bir mıknatıstır.
Kalıcı ve geçici mıknatıslar arasındaki bir diğer ana fark da manyetik alanların atomik seviyede görünme şekli ile ilişkilidir. Bunlar tamamen birbirinden farklı iki fenomendir.
Tüm manyetizma, elektronlardan kaynaklıdır. Birazdan ele alacağımız elektromıknatıslarda manyetik alan bir iletkenden geçen elektron akışından kaynaklanır. Oysa kalıcı mıknatıslarda manyetizmayı yaratan şey, elektronların iletken bir malzeme içindeki akışı değil, elektronların dönüşüdür.
Dünyanın büyük, kocaman bir mıknatıs olduğunu biliyoruz. Elektronlar da ufak tefek minicik mıknatıslardır. Onların da kuzey ve güney kutbu bulunur ve bir eksen etrafında dönerler. Bu dönme, çok küçük ama son derece önemli bir manyetik alana yol açar. Her elektronun kendi ekseni için iki olası yönelimden birine sahiptir.
Çoğu malzeme ya doğal olarak manyetizedir ya da manyetik olarak indüklenebilir. Malzemelerin çoğunda atomlar bir elektronun manyetik yönelimi diğerinin yönelimini engelleyecek şekilde düzenlenmiştir.
Demir ve diğer ferro-manyetik malzemeler ise farklıdır. Bunların atomik yapıları tüm elektronların aynı manyetik yönelimi taşıdığı domain adı verilen bölgelerde bir arada bulunan atom bantları halinde küçük gruplar olarak şekillenmiştir. Ancak demir, çünkü bu domainlerin bir arada hizalanmadığı için manyetik değildir.
Ancak bu demir parçası manyetik bir alana yerleştirildiğinde domainlerin hepsi aynı yönde hizalanmaya başlar. Sonuç? Kalıcı mıknatıs, tüm domainlerin aynı yönde hizalandığı bir nesneden başka bir şey değildir. Yeryüzünde, oda sıcaklığında ferro-manyetik olan ve kalıcı manyetik özelliğe sahip dört element vardır: demir, nikel, kobalt ve gadolinyum. (Beşinci bir element olan disprosyum düşük sıcaklıklarda ferro-manyetik hale gelir.)
Yapıldığı malzemeye bağlı olarak yeni mıknatısınız bir süre daha mıknatıslanmış olarak kalabilir. Örneğin bir çok demir alaşımının mıknatıslanması çok daha “kalıcı” olsa da saf demir sadece birkaç dakika mıknatıslanmış olarak kalır. Seramik ve alnico –alüminyum nikel ve kobalt alaşımı- iki yaygın kalıcı mıknatıs türüdür. Ancak daha “kalıcı” mıknatıslar da bir çekiç darbesi ile hizalanmış domainleri sıralarından çıktığı için manyetik özelliklerini yitirebilirler. Mıknatıslar söz konusu olduğunda “kalıcı” demek “sonsuza dek” kalacak anlamında değildir.
Geçici mıknatıslar: Bir mıknatıs ne zaman mıknatıs değildir?
FİZİK BİLGİSİ
Doğal olarak bulunan mıknatıslar, Dünya’ya manyetik yıldırım düştüğünde şekillendiler. Kalıcı mıknatıslar uzun süre manyetik özelliğini sürdürse de güç bakımından zayıflarlar. Bilim insanları manyetik gücü tesla ya da gauss denen birimlerle ölçerler. Bir tesla 10 bin gaussa eşittir.
Buzdolabı mıknatısı örneğin, 10 gausstur. Dünyanın manyetik alanı yaklaşık 0,5 gauss (veya 0,00005 tesla’dır). Bilinen en güçlü kalıcı mıknatıslar 1,5 teslalık manyetik alan üretirler. Bu pek kötü olmasa da bu güçteki mıknatıslar MRI makinelerinde kullanılmaktadır – bu pek çok bilimsel ve diğer uygulamalar için epeyce sınırlayıcıdır. Teorik olarak güçlü kalıcı mıknatıslar yapılabilir. Ancak içindeki tün bu metallerle son derece ağır olacaktır ve kullanımı da pek pratik olmaz.
Neyse ki mıknatıs yapmanın birden fazla yolu vardır. Elektromıknatısları ele alalım: Bunlar kalıcı mıknatıs değildir, ancak en güçlü kalıcı mıknatıstan çok daha güçlüdür.
Fakat gerçekten ağır konulara geçmeden evvel diğer daha küçük geçici mıknatıs türlerine bakalım.
Yeni bir pencere açmak için buraya tıklayın ve yumuşak demir tozlarının rastgele sıçradığını görün. (Demir çiviler ya da kağıt klipsleri de aynı numarayı burada yapacaktır).
Bu demir tozlarında özel bir şey yok. Epey sıkıcı hatta.
Ve hop! İşte… Artık manyetik bir alan içindeler, bu tozlar kendileri birer mıknatıs oldular. Önceki bölümde gördüğünüz demir parçası gibi. Sadece bu tozlar manyetik alan ortadan kalktığında mıknatıs özelliğini yitirirler. Mıknatısı bıraktığınız anda tekrar özelliği olmayan demir tozlarına dönüşürler. Haydan gelen huya gider. Yumuşak demir ve diğer demir alaşımları da bu şekilde davranır. Bu nedenle telefonlarda ve elektrik motorlarında geçici mıknatıslar kullanılır.
Biraz daha güçlü olan geçici mıknatıslara bakalım.
Elektromıknatıslar: İki Kuvvet Birleşiyor
Bir başka geçici mıknatıs türü olan dirençli elektromıknatıslar elektriğin ve manyetizmanın gücünü muazzam bir etki ile birleştirir. Biradan ele alacağımız süper iletken elektromıknatısların sunduğu pek çok avantaj bulunsa da bazı fizik yasaları bunların, elektromıknatısların ulaşabileceği manyetik alan kuvvetine erişmesine izin vermez.
Burada MagLab’da dünyanın en güçlü dirençli mıknatıslarından bazıları 35 teslalık manyetik alanı sürekli olacak şekilde üretebilmektedir. (Her ikisini de kısaca açıklayacağımız, dünya rekoru kıran hibrit mıknatısımız ya da daha güçlü kısa ömürlü darbeli manyetik alanlardan söz etmiyoruz). Bilim insanları bu yüksek manyetik alanları farklı türde materyallerin fiizksel, kimyasal ya da biyolojik süreçlerini ilgilendiren geniş çapta deneylerde kullanmaktadırlar. Ancak elektromıknatısların çok güçlü olması gerekmez. İster tost makinesi, ister televizyon olsun küçük elektromıknatıslar bile son derece yararlı olabilir. Bir elektromıknatıs yapmak için bir parça telle işe başlayabilirsiniz.
Şimdi, telin içinden akım geçirin. Sonuç ne oldu? Akım verdiğinizde bir manyetik alan ve geçici bir manyetik alan ortaya çıkar. Bunu elektromıknatısın en basit şekli olarak düşünün.
Her elektrik telini çevreleyen bir manyetik alan olduğu görülmektedir. Bu durum, pusulanın manyetik ibresinin, yakında elektrik akımı geçen bir tel bulunduğunda saptığını gören Danimarkalı Hans Christian Ørsted tarafından 1819’da fark edilmiştir.
FİZİK BİLGİSİ
Hiç “hayvan manyetizması” diye bir şey duydunuz mu? Bazı doktorlar bir zamanlar insan vücudundan manyetik alanların geçtiğine ve onlara mıknatıs uygulanarak bazı hastalıkların iyileştirilebileceğine inanırlardı. Bugün de bazı insanlar mıknatısların iyileştirici gücü olduğuna inanmaktadır.
Bunun nedeni de elektronların bir telden akarken her zaman manyetik alan oluşturmalarıdır. Bu alanın görünmeyen çizgilerinin hangi yöne doğru hareket ettiğini anlamak kolaydır: Sağ elinizin başparmağını akım yönüne doğrulttuğunuzda manyetik alanın yönü, sanki kabloyu tutuyormuş gibi kıvırdığınız kapalı duran diğer parmaklarınız doğrultusunda olacaktır.
Ev tipi elektrikli aletlerin ve evdeki elektrik kablolarının etrafındaki manyetik alan son derece küçüktür. Örneğin dönen bir tavan vantilatöründen sadece 30 cm uzakta iken manyetik alan sadece birkaç miligauss olarak ölçülür. Daha güçlü bir mıknatıs oluşturmak için bir sonraki aşamaya geçmek gerekir. Öyleyse aynı teli alıp bir yay şeklinde büktüğümüzde ne olacağını görelim:
Ne biliyorsunuz? Bu basit adımla, teli çevreleyen ayrı ayrı ve küçük manyetik alanların tümü birleşip çok ama çok daha büyük bir manyetik alan yaratmak üzere güçlerini birleştirir.
Tek bir bobin yaparak böyle bir etki sağlayabiliyorsak, diyelim ki on adet telden bir demetle bunu yaparsan ne olur? Haydi deneyelim ve görelim.
Etkileyici! Yeni manyetik alanımız neredeyse 10 kat daha güçlü olur. Bu solenoid diye adlandırılan bu özel tür bobindir ve ürettiği manyetik alan, eklenen bobin sayısı ile orantılı olarak artar. Teli sarmak, manyetik alanı daha düzgün, tek tip haline getirir, bu da manyetik alanların farklı malzemeler üstündeki etkilerini test eden bilim adamları için önemli bir özelliktir.
Bu solenoidin manyetik alan gücünü ortasına bir demir çekirdek yerleştirerek daha da artırabiliriz. Başta söz ettiğimiz demir atomlarını hatırlayın, her biri birer küçük mıknatıstır demiştik. Manyetik alanın ortasına demir alaşımı yerleştirince tüm demir atomları onunla aynı yönde hizalanır ve böylece manyetik alanın gücü daha fazla elektrik harcamaya gerek kalmadan önemli ölçüde artar. Elektrikten söz etmişken, solenoide daha fazla güç verirseniz, daha büyük manyetik alan elde edersiniz.
Bu basit solenoidi hem yüksek manyetik alanın sebep olduğu basınca hem de elektrik akımından kaynaklanan ısıya daha iyi dayanan özel olarak tasarlanmış Bitter plaka bobinleri ile değiştirerek iyileştirebilirsiniz. Bu plakalar ilk başta 1936’da Franncis Bitter tarafından geliştirilmiştir. 1990’larda MagLab bilim insanları onun tasarımını büyük ölçüde geliştirerek Florida Bitter plakalarını ürettiler, böylece çok daha güçlü mıknatıslar oluşturmayı başardılar. Araştırmalarda kullanılan çoğu büyük elektromıknatıs, Bitter plakalarını kullanmaktadır, bu nedenle zaman zaman “Bitter mıknatısları” diye adlandırılırlar.
Bu elektromıknatıslar “dirençli” mıknatıslardır, çünkü normal elektrikle çalışan herhangi ir mıknatısta olduğu gibi elektronlar yolculukları boyunca atomlara ve diğer elektronlara çarparken dirençle karşılaşırlar. Bu verimsizliğin maliyeti, elektrik faturası ödeme zamanı gelince ortaya çıkar; Aslında Magnet Lab 160 bin kişilik nüfusu olan Talalhassee’nin tükettiği elektriğin yaklaşık yüzde 7’sini kullanmaktadır! Çalıştıracak mıknatıslarımız olmasaydı, kullandığımız elektrikle 100 wattlık yarım milyon ampulü aynı anda yakabilirdik. MagLab mıknatısların aşırı ısınmasını önlemek için Bitter plakaları arasından büyük miktarlarda su püskürterek dikkate değer ölçüde su da harcamaktadır. Kısaca dirençli mıknatıslar iki pahalı alışkanlığa sahiptir: çok fazla elektrik ve su kullanırlar. İşte bu noktada keşfedeceğimiz bir başka geçici mıknatıs türü olan süper-iletken mıknatıslar bazı avantajlar sağlamaktadır.
Süper-iletken mıknatıslar: Gücü kesin.
Süper-iletkenlik Pluton’un öte tarafındaki her şeyden daha soğuk derecelerde bile direncin üstesinden gelmeye yardım eden son derece havalı bir olgudur!
FİZİK BİLGİSİ
Süper-iletken mıknatısların çoğu Niobyum- titanyum kısaca Ni-Ti denen bir alaşım kullanılarak yapılır.
Bunu şu şekilde düşünebilirsiniz: Süper-iletken akımda iletken malzemeyi oluşturan atomlar, akımı oluşturan atomların yolu dışında kalırlar. Herhangi bir soruna yol açma konusunda son derece cooldurlar. Elektronlar için kolay bir güzergahtır; Bir kez başlattıktan sonra her şeyi soğuk tuttuğunuz sürece cihazı fişten çektikten sonra sabit bir hızda ilerleyeceklerdir.
Süper-iletken maddeler, geleneksel elektrik yerine bu şekilde çalışırlar. Bu mıknatıslar elektrikten tasarruf etse de yapımları çok pahalıdır, iyi ve soğuk tutmak için sürekli bir kriyojen sıvı helyum ve sıvı nitrojen kaynağına ihtiyaç duyarlar. Aslında süper-iletken bir mıknatısa bakınca (aşağıdaki resimde olduğu gibi)
Süper-iletkenlik, bilim insanlarının henüz yeni yeni yararlanmaya başladığı son derece güçlü bir olgudur. Yıllardır doktorlar hastaların içinin invaziv olmayan görüntülerini çekerken MRI makinelerinin güçlü süper-iletken mıknatıslarını kullandılar. Araştırmacılar süper-iletken mıknatısların havada giden trenlerde nasıl kullanılabileceği konusunda gayretle araştırmalarını sürdürüyorlar.
Magnet Lab,21teslalık bir manyetik alan gücüne sahip ve nükleer manyetik rezonans (NMR) için kullanılan ve gezegendeki en güçlü süper-iletken mıknatıs olan 900 megahertzlik bir makineye ev sahipliği yapmaktadır. Japonya’nın Ulusal Malzeme Bilimi Enstitüsü’nde biraz daha güçlü bir süper-iletken mıknatıs çalıştırılmaktadır. Mıknatıs tasarımcıları süper iletken malzemelerin süper-iletkenliğinin azaldığı noktada kritik alanlarla sorunların üstesinden gelmek için mücadele ederek sınırları zorlamaya devam ediyorlar. Magnet Lab’da bilim insanları manyetik alanı 38 teslanın üstünde olan süper-iletken mıknatıslar üzerinde çalışıyorlar; bu mıknatısları yapmak için gereken teknolojiyi zaten göstermiş durumdalar.
Şimdi bakalım: Süper-iletken bir mıknatıs tarafından oluşturulan en yüksek manyetik alanın yaklaşık 21,6 tesla olduğunu öğrendik. Dirençli elektromıknatıs ile oluşturulan en yüksek manyetik alan ise 35 tesladır.
Öyleyse sabit bir manyetik alanla daha yükseğe çıkılamaz mı?
Elbette çıkılabilir. Sadece birazcık matematik gerekir.
Hibrid Mıknatıslar: Her iki Dnyanın En İyileri
Magnet Lab’da çoğu zaman kullanılan matematiğin aksine daha güçlü bir sürekli manyetik alan mıknatısı yapmak için gereken denklem epey kolaydır. Çok güçlü bir süper-iletken mıknatıs alın, diyelim ki 11,5 tesla olsun. Sonra çok güçlü dirençli bir mıknatıs alın, o da 33,5 tesla olsun. Sonra ikisini bir araya getirin. Ne elde edersiniz?
Melez bir mıknatısınız olur (biz burada hibrit demeyi tercih ediyoruz). Ortaya çıkan kombinasyon dünyadaki en güçlü sürekli manyetik alanı üreten bir mıknatıs olacaktır: 45 tesla hibrit mıknatıs bu laboratuvarda tasarlanıp üretilmiştir. Bu 35 tonluk dev tüm dünyadan bilim insanları arasında son derece talep gören bir mıknatıstır.
FİZİK BİLGİSİ
MAgnet LAb’ın 45 teslalık hibrit mıknatısında yaklaşık 4 mil kadar süper-iletken kablo bulunmaktadır.
Hibrid mıknatıs tasarımı farklı olsa da MagLab hibridi süperiletken bir mıknatıs tarafından çevrelenmiş bir dirençli mıknatıstan oluşmaktadır. Yaklaşık 6.70 metre uzunluğundaki cihazın büyük kısmı mıknatısı çalışırken soğutacak sistemlerden oluşmaktadır. Bitter mıknatısı soğuk tutmak için çok miktarda deiyonize su kullanılır – saniyede yaklaşık 400 litre.
Dünyadaki sadece bir avuç hibrit mıknatıstan biri olan bu muazzam mucizenin süper iletken kısmında ortalama 80 eve yetecek kadar bakır kablo kullanılmaktadır.
Ve mıknatısın bu parçası kullanılmadığı zaman bile her zaman çok soğuk tutulur. -452 derece Fahrenheit ya da -269 Derece Celcius)Mıknatısın sıcaklığı oda sıcaklığına gelirse, tekrar çalıştırabilmek için soğutma süresi en az altı haftayı bulacaktır.
Bu cihaz ne kadar etkilyeici osla da yaptıkları işte dünyanın en iyisi oldukları kabul edilen bu laboratuvardaki mıknatıs mühendisleri şindiden yeni nesil hibrit mıknatıs üretmek için kolları sıvamış durumdadır. Seri bağlanmış Hibrit, geleneksel “tamamen dirençli” mıknatısların gücünün sadece üçte birini kullanarak yüksek manyetik alanlar üretecektir.
Darbeli Mıknatıslar: Kısa Parlama Anları
Öyleyse bir mıknatıs tarafından üretilen en yüksek manyetik alan kuvveti 45 tesla mı?
Evet ve aynı zamanda hayır. Bu, bir mıknatıs tarafından elde edilen en büyük sürekli manyetik alan gücüdür. Fakat darbeli mıknatıs adı verilen bir mıknatıs türü daha yüksek kuvvetlere ulaşabilmektedir. Fakat burada başka bir durum var: Bu alan sadece birkaç saniye ya da daha kısa sürmektedir.
Magnet Lab’da Tallahassee’de üretilmiş ve laboratuvarın Los Alamos Ulusal Laboratuvarındaki Darbeli Alan Kurumuna, kullanılmak üzere gönderilmiş birkaç darbeli mıknatıs bulunmaktadır. Tasarımcıların, böylesine muazzam manyetik alanların ürettiği inanılmaz gerilim ve ısıyı hesaba katarak malzemelerini dikkatle seçmeleri gerekir.
İki ayrı tipte darbeli mıknatıs bulunmaktadır: tahripli ve tahripsiz darbeli mıknatıslar. İlk önce tahribatsız darbeli mıknatıslardan söz edeceğiz. Tahribatsız mıknatıslar kısa darbeli ve uzun darbeli olabilir. Kısa ve uzun, manyetik alanın ne kadar sürdüğünü gösteren bir referanstır. Bu bağlamda, uzun ifadesi görecelidir – en fazla iki saniyedir. Kısa ise milisaniye cinsinden ölçülür. Uzun darbeli mıknatıslar jeneratör tahriklidir ve kısa darbeli mıknatıslar da kapasitörler tarafından beslenir. Her iki durumda da hemen hemen aynı şekilde çalışırlar.
FİZİK BİLGİSİ
Bu tahripli darbeli mıknatıslar tarafından elde edilen inanılmaz manyetik güç alanları operatörün parmağı “on” düğmesini terk etmeden önce, 10 mikrosaniyeden daha kısa sürer. Bir mikrosaniye 0,000001 saniyedir.
Mıknatıslar ürettikleri manyetik alan ve bunu yaparken tükettikleri enerji miktarı açısından son derece etkileticidirler. Magnet Lab’ın ürettiği tahripsiz darbeli mıknatısının en güçlü manyetik alanı 100 tesladır. Açıldığında bu çok atımlı mıknatıs 100 dinamitin enerjisinden fazla enerji içerir ve dünyadaki bu türden en güçlü mıknatıs, budur. Mıknatısı tasarımcıları nihayet 100 teslaya erişeceğini umdukları Ekim 2006’da çalışmaya başlatan bu mıknatısı daha da geliştiriyorlar. Projeye ABD Enerji Bakanlığı ve Ulusal Bilim Vakfı tarafından fon sağlanmaktadır.
Bu mıknatıslardan biri çalıştığı sırada yakınında bulunanların kulak tıkacı kullanmaları önerilmektedir. Cihazdan, öfke patlaması yaşayan Godzilla’nın haykırışlarına benzer ses çıkmaktadır. Bu muazzam manyetik kuvvetler inç kare başına 200 bin pound seviyesinde muazzam bir basınç ürettiği için bu derece yüksek sesler çıkmaktadır. Mıknatısı n bu kadar ksıa çalıştırılma sebebi de budur. Daha fazla çalıştırıldığı takdirde ya basınca yenilecek ya da içeri giren tüm gücün ürettiği müthiş ısı ile cihaz eriyip gidecektir.
Patlayan darbeli mıknatıs
Bilim insanları genellikle kullandıkları gereçlerin yok olmasını önlemeye çalışırken kimi zaman da olağanüstü bir manyetik güç karşısında tamamen bunun tersini yapmaya istekli olurlar. Aslında tahripli mıknatıslarda bilim insanları gerçekten darbeli mıknatısı çalıştırdıkları anda etrafında patlayıcıları patlatırlar. Bu faaliyet mıknatısı sıkıştırır ve manyetik alanın tüm olay patlamadan önceki birkaç milisaniye içinde 1000 teslaya kadar yükselmesini sağlar. İşte bu tam bir geçici mıknatıstır.
Bu tür bir çalışmanın amacının ne olduğunu merak edebilirsiniz: Gerçek şu ki bazı tahripli mıknatıslar (tek dönüşlü mıknatıslar diye adlandırılırlar) gerçekten havaya uçmazlar – dışa doğru uçarlar, bu nedenle numune korunmuş olur. Bilim insanları, patlayan mıknatıslarda mikrosaniyelk fırsat pencereleri sırasında veri ölçme ve toplama konusunda uzlaşmış durumdadır – sonuçta her şey kaybolmamaktadır.
İşte karşınızda: Buzdolabınızdan hastanenizin MRI kliniğine, sonsuz küçük bir elektrondan MagLab’ın 35 tonluk hibritine kadar mıknatıslar ve manyetik alanları her yerdedir, sayısız şekilde ve biçimde iş başındadır. Bu bizim hikayeniz ve biz de buna sadık kalıyoruz.