永久磁石を使った磁気軸受はNとN、SとSの反発力を主に使っていますが、Nの裏にはSがあるので引力が生じる場合もあるため、完全に安定ではなく、大きく動くと磁石同士が密着してもっとエネルギーの低い状態になってしまいます。そうなっては回転体のエネルギーが一気に放出され、大破壊をもたらします。昨日の動画
は、板と針を使って安定位置から大きくずれることを防止していました。
他の方法としては、手のひらに棒を立てて倒れないように手を動かす「倒立振子(とうりつしんし)」と同じように、電磁石を用いてアクティブに制御して安定を保つこともできます。ターボ分子ポンプの磁気浮上軸受はおそらくこの動的制御を用いていると予想します。
冷却が必要で大掛かりになりますが、板と針で拘束するのではなく、超伝導の完全反磁性を使った反発力を用いることができます。日本の鉄道総合研究所(現・JR総研)が開発したflywheel式蓄電装置はこれを使っています(昨日紹介)。
https://www.rtri.or.jp/rd/division/rd79/rd7920/rd79200107.html
固定した超伝導コイルの磁場で高温超電導体を反発させるだけでいいので磁場設計と安定化が格段に楽です。第二種超伝導体の磁束の侵入を用いて位置を緩やかに固定して浮上させることもできます。
超伝導体と磁石の反発の動画はyoutubeにもいくつかあります。面白いです。
逆さになっても落ちないのは、侵入した磁束が引力を及ぼしているためです。この辺りはまたの機会に説明しましょう。
倒立振子 inverted pendulum イン「ヴァー」テッド 「ペ」ンデュらム
磁気浮上 magnetic levitation れヴィ「テー」ション
完全反磁性 perfect diamagnetism, superdiamagnetism ディアマグネ「ティ」ズム
密着する stick, adhere アド「ヒ」ア, contact 「磁石が密着する」はattract to contactでしょう。
https://www.thesaurus.com/browse/repel から
repel 反発する
drive away 押しのける
fend off 押しのけて身を守る to defend yourself against someone who is attacking you
rebuff そっけなく断る an unkind or unfriendly answer to a friendly suggestion or offer of help
He rebuffed all her suggestions
ward off 身を守るため近づかせないようにする to do something to try to protect yourself from something bad, such as illness, danger, or attack
None the less to ward them off, lanterns are hung near the surface where the sharks thrash about.それでもなお、近づかせないためにサメがばちゃばちゃしている水面付近にランタンが吊るされた
duel 「デュー」る 決闘(する)、2組が反発して戦う
oppose 反対する