Magnet med højt felt

Sådan ser hesteskomagneter ud på universitetet i Karlsruhe!

Forfatter: Dr. Manuel Fahrer, damals am Institut für Experimentelle Kernphysik, Universität Karlsruhe, Eggenstein-Leopolsdhafen, Tyskland

Online siden: 20.05.2011, Antal besøg: 169476

Konstruktion af en højfeltsmagnet fra 8 COLOSSUSES:

Dette er en magnet med polsko og tilbagekoblingsåg af jern. De 8 KOLOSSER (Q-40-40-20-N) kan ses under de to aluminiumsholdere. Et felt på 3,2 Tesla hersker i et 1^cm2 stort og 1,5 mm højt hul. Det var ikke let at måle dette felt, da der kun findes få Hall-sonder på markedet, som er tynde nok til at måle så høje feltstyrker ved stuetemperatur. Vores institut byggede derfor selv en Hall-sonde og en feltspole og målte feltet ved hjælp af en kalibreringsmagnet.

Denne magnet vil nu blive brugt til at teste meget små detektorkomponenter til partikelfysik.

COLOSES (N42) blev brugt i stedet for DEATH MAGNETS (N40), da førstnævnte har en lidt højere remanens og dermed energitæthed.

Samlingen var ikke let: Magneter, der skubbes sammen med samme polaritet, frastøder hinanden sideværts. I dette tilfælde kunne de 4 magneter på begge sider kun samles ved hjælp af skruetvinger og et aluminiumskorset.

Alle overflader blev slebet flade for at kunne transportere magnetfeltet uforstyrret af luftspalter. Efter færdiggørelsen skulle hele magnetkonstruktionen skilles ad for at reducere afstanden mellem polstykkerne. Dette kunne ikke gøres i hånden, men kun med et kabelspil. Kraften, hvormed overfladerne på returåget klæbede til hinanden, var anslået til 1960 N. Desværre er der ingen fotos af denne operation.

Her kan du se den simulerede magnet med feltlinjer og feltfordeling. I simuleringen opnås "kun" 2,8 Tesla. Denne simulering er dog baseret på et 2D-problem. Det betyder, at en magnet med polstykker formet som en tagryg blev simuleret her. I virkeligheden er feltlinjerne dog indsnævret fra alle 4 sider, og derfor er feltet større i dette tilfælde.