Un imán amargo ( solenoide o bobina amarga) es un tipo de electroimán que se utiliza para crear campos magnéticos muy fuertes estacionarios (no pulsados) . Inventado por Francis Bitter en 1933 . Con la ayuda de tales imanes, se obtuvo un campo con una inducción magnética superior a 35 T (2008) [2] .
El imán amargo (bobina) consta de muchos discos de metal cortados a lo largo del radio (placas amargas). Los discos se alternan con espaciadores dieléctricos en forma de disco, formando una doble hélice. Después de formar la espiral, se hacen varios cientos de orificios pasantes en los discos, a través de los cuales se bombea líquido para enfriar la instalación.
El primer imán de Bitter, construido en 1936, utilizaba discos de cobre aislados entre sí por placas de mica como bobinas . A través de 600 agujeros bombeaba 800 galones de agua por minuto (50 litros por segundo [3] ). La potencia eléctrica de la instalación era de 1,7-2 MW. La fuerza del campo magnético alcanzado fue de hasta 10 Tesla (100 mil gauss ), mientras que la instalación estuvo operativa por un corto tiempo hasta 15,2 Tesla. Este imán funcionó hasta 1962 , mientras que hasta 1958 siguió siendo el imán más fuerte del mundo con un campo constante a largo plazo.
En los imanes Bitter modernos, se ha cambiado la forma de la sección del disco (una sección curva en lugar de una radial recta) y la ubicación y forma de los orificios de refrigeración (se utilizan orificios en forma de ranura en lugar de redondos). En los imanes modernos, la forma y el tamaño de las placas giratorias ubicadas en los extremos del imán pueden cambiar suavemente.
La principal desventaja de los solenoides Bitter es su alto consumo de energía debido al calentamiento resistivo. Pero se usan para crear fuertes campos magnéticos que son inalcanzables para los imanes superconductores (el campo crítico que destruye la superconductividad es de 8-28 T para los superconductores comunes, en realidad se usan imanes de hasta 10-20 T).
En 2011, se instaló un imán Bitter con un campo estacionario máximo de 36,2 T en el Laboratorio Nacional de Alto Campo MagnéticoSe utilizan varios cientos de placas Bitter, organizadas en 4 imanes cilíndricos anidados. Energía eléctrica - 19,6 MW, se bombean 139 litros de agua por segundo para refrigeración [4] .
Se logran campos constantes más potentes, de hasta 45 T, en los imanes Bitter instalados dentro de un imán superconductor [2] .