La desmagnetización es el proceso de disminuir o eliminar un campo magnético remanente . Lleva el nombre de Gauss , una unidad de magnetismo , que a su vez lleva el nombre de Carl Friedrich Gauss . Debido a la histéresis magnética , generalmente no es posible reducir un campo magnético completamente a cero, por lo que la desmagnetización normalmente induce un campo "conocido" muy pequeño denominado polarización. La desmagnetización se aplicó originalmente para reducir las firmas magnéticas de los barcos durante la Segunda Guerra Mundial . La desmagnetización también se utiliza para reducir los campos magnéticos en los monitores de tubos de rayos catódicos y para destruir los datos almacenados en el almacenamiento magnético .
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El término fue utilizado por primera vez por el entonces comandante Charles F. Goodeve , de la Reserva Real de Voluntarios Navales de Canadá , durante la Segunda Guerra Mundial mientras intentaba contrarrestar las minas navales magnéticas alemanas que estaban causando estragos en la flota británica .
Las minas detectaron el aumento del campo magnético cuando el acero de un barco concentraba el campo magnético de la Tierra sobre él. Los científicos del Almirantazgo, incluido Goodeve, desarrollaron una serie de sistemas para inducir un pequeño campo de "polo N hacia arriba" en el barco para compensar este efecto, lo que significa que el campo neto era el mismo que el del fondo. Dado que los alemanes utilizaban el gauss como unidad de la fuerza del campo magnético en los disparadores de sus minas (aún no es una medida estándar), Goodeve se refirió a los distintos procesos para contrarrestar las minas como "desmagnetización". El término se convirtió en una palabra común.
El método original de desmagnetización consistía en instalar bobinas electromagnéticas en los barcos, lo que se conoce como bobinado. Además de poder desviar la nave continuamente, el enrollado también permitió invertir el campo de polarización en el hemisferio sur, donde se colocaron las minas para detectar campos de "polo S hacia abajo". Los barcos británicos, en particular los cruceros y acorazados , estaban bien protegidos alrededor de 1943.
Sin embargo, instalar un equipo especial de este tipo era demasiado costoso y difícil para dar servicio a todos los barcos que lo necesitarían, por lo que la marina desarrolló una alternativa llamada limpieza, que también ideó Goodeve y que ahora también se llama deperming . Este procedimiento arrastró un gran cable eléctrico a lo largo del costado del barco con un pulso de aproximadamente 2000 amperios fluyendo a través de él. Esto indujo el campo adecuado en el barco en forma de una ligera inclinación. Originalmente se pensó que el golpe del mar y los motores del barco aleatorizarían lentamente este campo, pero en las pruebas se descubrió que esto no era un problema real. Más tarde se descubrió un problema más grave: a medida que una nave viaja a través del campo magnético de la Tierra, lentamente captará ese campo, contrarrestando los efectos de la desmagnetización. A partir de entonces, los capitanes recibieron instrucciones de cambiar de dirección con la mayor frecuencia posible para evitar este problema. Sin embargo, el sesgo finalmente desapareció y los barcos tuvieron que ser desmagnetizados según un cronograma. Los barcos más pequeños continuaron utilizando la limpieza durante la guerra.
Para ayudar en la evacuación de Dunkerque , los británicos "limpiaron" 400 barcos en cuatro días. [1]
Durante la Segunda Guerra Mundial, la Armada de los Estados Unidos encargó una clase especializada de barcos desmagnetizadores que eran capaces de realizar esta función. Uno de ellos, el USS Deperm (ADG-10) , recibió el nombre del procedimiento.
Después de la guerra, las capacidades de las espoletas magnéticas mejoraron enormemente, al detectar no el campo en sí, sino sus cambios. Esto significaba que un barco desmagnetizado con un "punto caliente" magnético aún haría estallar la mina. Además, también se midió la orientación precisa del campo, algo que un simple campo de polarización no podía eliminar, al menos para todos los puntos del barco. Se introdujeron una serie de bobinas cada vez más complejas para compensar estos efectos, y los sistemas modernos incluyen no menos de tres conjuntos separados de bobinas para reducir el campo en todos los ejes.
La Marina de los EE. UU. probó, en abril de 2009, un prototipo de su sistema de bobina desmagnetizadora superconductora de alta temperatura , denominado "HTS Degaussing". El sistema funciona rodeando la embarcación con cables cerámicos superconductores cuyo propósito es neutralizar la firma magnética de la nave, como en los sistemas de cobre heredados. La principal ventaja del sistema de bobina desmagnetizadora HTS es su peso muy reducido (a veces hasta un 80%) y su mayor eficiencia. [2]
Un barco o submarino con casco de metal ferroso, por su propia naturaleza, desarrolla una firma magnética a medida que viaja, debido a una interacción magnetomecánica con el campo magnético de la Tierra. También capta la orientación magnética del campo magnético de la Tierra donde está construido. Esta firma puede ser aprovechada por minas magnéticas o facilitar la detección de un submarino por barcos o aviones con equipos de detección de anomalías magnéticas (MAD) . Las armadas utilizan el procedimiento deperming, junto con la desmagnetización, como contramedida contra esto.
Para realizar el procedimiento se utilizan instalaciones especializadas, como la Estación de Deperming Lambert's Point de la Armada de los Estados Unidos en la Estación Naval de Norfolk , o la Instalación de Silenciamiento Magnético Drive-In Submarine Drive-In (MSF) de la Flota del Pacífico en la Base Conjunta Pearl Harbor-Hickam . Durante un tratamiento magnético de envoltura cerrada, cables de cobre de gran calibre rodean el casco y la superestructura de la embarcación, y altas corrientes eléctricas (hasta 4000 amperios ) son pulsadas a través de los cables. [3] Esto tiene el efecto de "restablecer" la firma magnética del barco al nivel ambiental después de encender su casco con electricidad. También es posible asignar una firma específica que se adapte mejor a la zona particular del mundo en la que operará el barco. En las instalaciones de silenciamiento magnético drive-in, todos los cables se cuelgan por encima, por debajo y a los lados, o se ocultan dentro de los elementos estructurales de las instalaciones. Deperming es "permanente". Sólo se hace una vez a menos que se realicen reparaciones importantes o modificaciones estructurales en el barco.
Con la introducción de los barcos de hierro , se observó el efecto adverso del casco metálico sobre las brújulas de dirección. También se observó que los rayos tenían un efecto significativo en la desviación de la brújula, identificada en algunos casos extremos como causada por la inversión de la firma magnética del barco. En 1866, Evan Hopkins de Londres registró una patente para un proceso "para despolarizar los vasos de hierro y dejarlos libres de cualquier influencia que perturbe la brújula". La técnica se describió de la siguiente manera: "Para ello empleó varias baterías y electroimanes de Grove . Estos últimos debían pasarse a lo largo de las placas hasta obtener el fin deseado... el proceso no debe exagerarse por miedo a volver a -polarizándose en la dirección opuesta." Sin embargo, se informó que la invención era "incapaz de llevarse a cabo con éxito" y "rápidamente murió de muerte natural". [4]
Las pantallas CRT en color , la tecnología subyacente a muchos televisores y monitores de computadora antes de principios de la década de 2010, requieren desmagnetización. Muchas pantallas CRT utilizan una placa de metal cerca de la parte frontal del tubo para garantizar que cada haz de electrones golpee los fósforos correspondientes del color correcto. Si esta placa se magnetiza (por ejemplo, si alguien pasa un imán por la pantalla o coloca altavoces cerca), imparte una desviación no deseada a los haces de electrones y la imagen mostrada se distorsiona y decolora.
Para minimizar esto, los CRT tienen una bobina de cobre o aluminio enrollada alrededor del frente de la pantalla, conocida como bobina de desmagnetización. Los monitores sin bobina interna se pueden desmagnetizar utilizando una versión portátil externa. Las bobinas desmagnetizadoras internas de los CRT son generalmente mucho más débiles que las bobinas desmagnetizadoras externas, ya que una mejor bobina desmagnetizadora ocupa más espacio. Un circuito desmagnetizador induce un campo magnético oscilante con una amplitud decreciente que deja la máscara de sombra con una magnificación residual reducida.
Muchos televisores y monitores desmagnetizan automáticamente su tubo de imagen cuando se encienden, antes de mostrar una imagen. El alto aumento de corriente que se produce durante esta desmagnetización automática es la causa de un "golpe sordo" audible, un zumbido fuerte o algunos ruidos de clic, que se pueden escuchar (y sentir) cuando se encienden televisores y monitores de computadora CRT, debido a la condensadores que descargan e inyectan corriente en la bobina. Visualmente, esto hace que la imagen vibre dramáticamente durante un corto período de tiempo. Por lo general, también está disponible una opción de desmagnetización para la selección manual en el menú de operaciones de dichos aparatos.
En la mayoría de los equipos comerciales, el aumento de corriente CA que llega a la bobina desmagnetizadora se regula mediante un dispositivo termistor con coeficiente de temperatura positivo (PTC) , que inicialmente tiene una resistencia baja, lo que permite una corriente alta, pero cambia rápidamente a una resistencia alta, lo que permite una corriente mínima. debido al autocalentamiento del termistor. Estos dispositivos están diseñados para una transición única de frío a calor al encenderlos; "Experimentar" con el efecto desmagnetizador encendiendo y apagando repetidamente el dispositivo puede provocar que este componente falle. El efecto también será más débil, ya que el PTC no habrá tenido tiempo de enfriarse.
Los datos se almacenan en medios magnéticos , como discos duros , disquetes y cintas magnéticas , haciendo que áreas muy pequeñas llamadas dominios magnéticos cambien su alineación magnética para estar en la dirección de un campo magnético aplicado. Este fenómeno ocurre de manera muy similar a como la aguja de una brújula apunta en la dirección del campo magnético de la Tierra. La desmagnetización, comúnmente llamada borrado, deja los dominios en patrones aleatorios sin preferencia de orientación, lo que hace que los datos anteriores sean irrecuperables. Hay algunos dominios cuya alineación magnética no es aleatoria después de la desmagnetización. La información que representan estos dominios se denomina comúnmente remanencia magnética o magnetización remanente . Una desmagnetización adecuada garantizará que no haya suficiente remanencia magnética para reconstruir los datos. [5]
El borrado mediante desmagnetización se puede lograr de dos maneras: en el borrado de CA , el medio se desmagnetiza aplicando un campo alterno cuya amplitud se reduce con el tiempo desde un valor alto inicial (es decir, alimentado por CA); en el borrado de CC , el medio se satura aplicando un campo unidireccional (es decir, alimentado por CC o empleando un imán permanente ). Un desmagnetizador es un dispositivo que puede generar un campo magnético para desmagnetizar medios de almacenamiento magnéticos. [6] El campo magnético necesario para desmagnetizar los medios de almacenamiento de datos magnéticos es poderoso y los imanes normales no pueden lograrlo ni mantenerlo fácilmente. [7] [8]
Muchas formas de medios de almacenamiento magnéticos genéricos se pueden reutilizar después de la desmagnetización, incluidas las cintas de audio de carrete a carrete , los videocasetes VHS y los disquetes . Estos tipos de medios más antiguos son simplemente un medio en bruto que se sobrescribe con patrones nuevos y frescos, creados por cabezales de lectura/escritura de alineación fija.
Sin embargo, para ciertas formas de almacenamiento de datos informáticos, como las unidades de disco duro modernas y algunas unidades de cinta , la desmagnetización inutiliza completamente los medios magnéticos y daña el sistema de almacenamiento. Esto se debe a que los dispositivos tienen un mecanismo de posicionamiento del cabezal de lectura/escritura infinitamente variable que se basa en datos de servocontrol especiales (por ejemplo, código Gray [ cita requerida ] ) que deben grabarse permanentemente en los medios magnéticos. Estos datos de servo se escriben en el medio una sola vez en la fábrica utilizando hardware de escritura de servo de propósito especial.
Normalmente, el dispositivo nunca sobrescribe los patrones de servo por ningún motivo y se utilizan para colocar con precisión los cabezales de lectura/escritura sobre las pistas de datos en los medios, para compensar los movimientos repentinos del dispositivo, la expansión térmica o los cambios de orientación. La desmagnetización elimina indiscriminadamente no sólo los datos almacenados sino también los datos de control del servo, y sin los datos del servo el dispositivo ya no puede determinar dónde se leerán o escribirán los datos en el medio magnético. Los datos del servo deben reescribirse para que puedan volver a utilizarse; En el caso de los discos duros modernos, esto generalmente no es posible sin un equipo de servicio específico del fabricante y, a menudo, del modelo.
En las grabadoras de cinta de audio de carrete a carrete y en casetes compactos , los campos magnéticos remanentes se acumularán con el tiempo en piezas metálicas, como los cabezales de las cintas de los postes guía. Son puntos que entran en contacto con la cinta magnética. Los campos remanentes pueden provocar un aumento del ruido de fondo audible durante la reproducción. Los desmagnetizadores de consumo portátiles y económicos pueden reducir significativamente este efecto. [9]
Los desmagnetizadores varían en tamaño, desde pequeños utilizados en oficinas para borrar dispositivos de almacenamiento de datos magnéticos hasta desmagnetizadores de tamaño industrial para uso en tuberías, barcos, submarinos y otros elementos de gran tamaño, desde equipos hasta vehículos. La clasificación y clasificación de los desmagnetizadores depende de la intensidad del campo magnético que genera el desmagnetizador, el método para generar un campo magnético en el desmagnetizador, el tipo de operaciones para las que es adecuado el desmagnetizador, la tasa de funcionamiento del desmagnetizador en función de si es un alto desmagnetizador de volumen o un desmagnetizador de bajo volumen, y movilidad del desmagnetizador, entre otros. [10] A partir de estos criterios de clasificación y categorización, existen así los desmagnetizadores electromagnéticos, los desmagnetizadores de imanes permanentes como los principales tipos de desmagnetizadores. [11]
Un desmagnetizador electromagnético pasa una carga eléctrica a través de una bobina desmagnetizadora para generar un campo magnético. [10] Hay varios subtipos de desmagnetizadores electromagnéticos, como los desmagnetizadores de bobina giratoria y los desmagnetizadores con tecnología de desmagnetización por pulsos, ya que las tecnologías utilizadas en los desmagnetizadores a menudo son desarrolladas y patentadas por las respectivas empresas fabricantes, como Verity Systems y Maurer Magnetic, entre otras, de modo que el El desmagnetizador es adecuado para el uso previsto. [12] [13] Los desmagnetizadores electromagnéticos generan fuertes campos magnéticos y tienen una alta tasa de trabajo.
El rendimiento de una máquina desmagnetizadora es el principal determinante de la eficacia de la desmagnetización de los medios de almacenamiento de datos magnéticos. La eficacia no mejora cuando el medio pasa por el mismo campo magnético desmagnetizador más de una vez. Girar el medio 90 grados mejora la eficacia de desmagnetizar el medio. [8] Un fabricante de desmagnetizadores de medios magnéticos, Verity Systems, ha utilizado este principio en una técnica de bobina giratoria que desarrollaron. Su desmagnetizador de bobina giratoria pasa los medios de almacenamiento de datos magnéticos que se borran a través de un campo magnético generado usando dos bobinas en la máquina desmagnetizadora con los medios sobre una cinta transportadora de velocidad variable. Las dos bobinas que generan un campo magnético están girando; con una bobina colocada encima del medio y la otra bobina colocada debajo del medio. [8]
La tecnología de desmagnetización por impulsos implica la aplicación cíclica de corriente eléctrica durante una fracción de segundo a la bobina que se utiliza para generar un campo magnético en el desmagnetizador. [14] El proceso comienza con el voltaje máximo aplicado y mantenido durante solo una fracción de segundo para evitar el sobrecalentamiento de la bobina, y luego los voltajes aplicados en los segundos siguientes se reducen en secuencia con diferencias variables hasta que no se aplica corriente a la bobina. La desmagnetización por impulsos ahorra costos de energía, produce una alta intensidad de campo magnético, es adecuada para desmagnetizar conjuntos grandes y es confiable debido a que se logra una desmagnetización sin errores. [14]
Los desmagnetizadores de imanes permanentes utilizan imanes fabricados con materiales de tierras raras. No requieren electricidad para su funcionamiento. Los desmagnetizadores de imanes permanentes requieren un blindaje adecuado del campo magnético que tienen constantemente para evitar una desmagnetización involuntaria. La necesidad de blindaje suele hacer que los desmagnetizadores de imanes permanentes sean voluminosos. Cuando son de tamaño pequeño, los desmagnetizadores de imanes permanentes son adecuados para su uso como desmagnetizadores móviles. [10]
¿Qué es un desmagnetizador? Es una máquina que se utiliza para eliminar datos almacenados en discos duros de computadoras y portátiles, disquetes y cintas magnéticas, cambiando aleatoriamente la alineación de los dominios magnéticos en el medio.