Entwicklung eines Messsystems zur Charakterisierung magnetisch geschirmter Umgebungen:
Die Nachweisgrenze einiger Experimente, wie beispielsweise bei physikalischen Grundlagenexperimenten zur Suche nach einem elektrischen Dipolmoment in Atomen und Partikeln, ist durch das Messunsicherheitsbudegt limitiert. Ein Beriech in einem solchen Messunsicherheitsbudegt ergibt sich aus den magnet...
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Ilmenau
2015
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Abstract |
| Zusammenfassung: | Die Nachweisgrenze einiger Experimente, wie beispielsweise bei physikalischen Grundlagenexperimenten zur Suche nach einem elektrischen Dipolmoment in Atomen und Partikeln, ist durch das Messunsicherheitsbudegt limitiert. Ein Beriech in einem solchen Messunsicherheitsbudegt ergibt sich aus den magnetischen Eigenschaften der Umgebung des jeweiligen Experimentes. Daher müssen diese Eigenschaften mit der nötigen Unsicherheit bestimmt werden. Derzeit sind solche Messungen durch die eingesetzten magnetischen Sensoren limitiert. Diese Limitierung bezieht sich auf das magnetische Eigenrauschen, die Bandbreite, die Größe des jeweiligen Sensors oder die Unsicherheit, mit der die absolute magnetische Flussdichte unterhalb von 1 nT bestimmt werden kann. Innerhalb dieser Dissertation wurde ein neues kompaktes und mobiles magnetisches Messsystem entwickelt. Weiterhin wurde das als Cube-II bezeichnete Messsystem auf dessen mechanische und magnetische Eigenschaften hin charakterisiert. Das Messsystem basiert auf 16 individuelle niedrigtemperatur supraleitende Quanteninterferometer (SQUIDs) innerhalb eines unmagnetischen zylindrischen Dewar mit einem Durchmesser von 30 cm und einer Höhe von 31 cm. Mit diesem Dewar konnte eine Messzeit von bis zu 20 Stunden erreicht werden. Während dieser Zeit weisen alle 16 SQUIDs ein weißes magnetisches Flussdichterauschen von kleiner gleich 6 fT/sqrt(Hz) in einem Frequenzbereich von 1 Hz bis größer gleich 15 kHz auf. Unterhalb von 1 Hz steigt das magnetische Flussdichterauschen auf bis zu 5 pT/sqrt(Hz) bei 1 mHz an. Im Gegensatz zu vergleichbaren Multikanal-SQUID-Systemen ist es mit dem Cube-II-System möglich, innerhalb magnetisch geschirmten Umgebungen die drei Vektor- und neun Gradientenkomponenten der absoluten magnetischen Flussdichte simultan zu bestimmen. Durch die hohe Präzision der mechanischen Komponenten des Cube-II-Systems, konnten die drei Vektorkomponenten des statischen Restfeldes innerhalb des magnetisch geschi |
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