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Supraleitender Magnetfeldsensor

Von Laborinstrumetierungen bis hin zu Luft- und Raumfahrtanwendungen ist das Magnetometer eines der wichtigsten Instrumente für Magnetfeldmessungen. Konventionelle Messgeräte dieser Art arbeiten in jeweils relativ eng begrenzten Frequenzbereichen, was zur Folge hat, dass für bestimmte Anwendungsfälle entsprechend hoch spezialisierte Produkte benötigt werden. Bei der hier vorgeschlagenen Magnetometer-Technologie kommt dagegen ein supraleitender Feldeffekttransistor (SFET) als Sensor zur Anwendung, der wesentlich bessere Messungen als bisher möglich macht. Dieser supraleitende Magnetfeldsensor verbessert die mittlere Empfindlichkeit bei Magnetfeldmessungen über einen weiten Frequenzbereich.
Supraleitender Magnetfeldsensor
Unter Supraleitung versteht man das widerstandslose Fließen eines elektrischen Stromes in bestimmten Metallen, Legierungen und keramischen Materialien bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt, in einigen Fällen aber auch bei Temperaturen Hunderte von Graden über dem absoluten Nullpunkt. Mit ihren supraleitenden Eigenschaften bieten die neuen Induktions-Magnetfeldsensoren im Vergleich zu konventionellen Sensoren zahlreiche Vorteile.

So ist der Leistungsbedarf für Messungen mit den neuen Sensoren erheblich geringer, weil viel weniger Kühlleistung benötigt wird. Außerdem können die Messungen mit größerer Empfindlichkeit - d.h. mit einem niedrigeren Ansprech-Schwellenwert des Sensors - und über einen erweiterten Frequenzbereich durchgeführt werden. Da keine Kühlsysteme erforderlich sind, bietet sich die Möglichkeit, das Gerät insgesamt wesentlich kompakter zu halten und Spulen unterschiedlicher Abmessungen zu verwenden. Durch die geringeren Anforderungen an die Kühlung kann außerdem auf eine Abschirmung der Spulen aus speziellen Tieftemperaturwerkstoffen verzichtet werden, was erheblich zu einer höheren Auflösung der Messungen bei höherem Durchsatz beitragen kann und eine Verkleinerung auch der Spulenabmessungen selbst erlaubt.

Der Sensor ermöglicht Messungen in unterschiedlichen Arbeitsflüssigkeiten und in großem Abstand von den elektronischen Baugruppen. Seine Architektur gleicht zudem Temperaturdriften aus und gewährleistet die verbesserte elektromagnetische Verträglichkeit des Magnetometers. Mit all diesen Vorteilen dürften sich für diesen neuen Sensor Anwendungen auf zahlreichen Gebieten finden, so z.B. in der medizinischen Bilderfassung und -verarbeitung, in der Umweltüberwachung, in der Gesundheitsüberwachung sowie in der Luft- und Raumfahrttechnik und in Labormessgeräten.
Datensatznummer: 80629 / Zuletzt geändert am: 2005-09-18
Bereich: Industrielle Technologien