Konventionelle supraleitende Magnete
Cryogenic Ltd. bietet seit vielen Jahren konventionelle, d. h. LHe-gekühlte supraleitende Magnete an.
Solenoide
Die meisten der Standard-Solenoide mit Feldstärken bis >22 T werden in Verbindung mit einem geeigneten Kryostaten geliefert. Diese Kryostaten gibt es als hochisolierte "low loss Kryostate" mit sehr niedriger Verdampfungsrate, als "zero-boil-off Kryostate" mit Kältemaschine und verschwindender Verdampfungsrate und als "recondensing Kryostate", ebenfalls mit zugeordneter 4 K Kältemaschine.
Die Standard-Solenoid-Magnete mit Kryostat besitzen in der Regel Warmbohrungen des Durchmessers 52 mm. In diese passen die Standard-Tieftemperatur-Einsätze (VTIs) von Cryogenic Ltd..
Die supraleitenden Solenoide sind auf Wunsch auch als reine Spulen ohne Kryostat und ohne Zuleitungen erhältlich.
Split Pair Magnete
Falls ein besserer Zugang zur Probe erforderlich ist, z. B. für optische Experimente, kann ein "Split Pair"-Magnet die Lösung sein. Diese aus zwei benachbarten Spulen bestehenden Magnetanordnungen erlauben neben dem axialen auch einen radialen Zugang zum Probenraum. Die maximale Flussdichte solcher Split-Pair-Magnete beträgt etwa 14 T.
Vektormagnete
Neben den Solenoiden werden auch Magnetsysteme mit 2- und 3-dimensionalen Feldkonfigurationen angeboten. Diese "Vektormagnete" gestatten es, den magnetischen Feldvektor über einen kompletten Kreis (2D) oder eine komplette Kugel (3D) zu drehen. Die maximale Feldstärke über den gesamten möglichen Winkelbereich beträgt derzeit mehr als 2 T für 3D-Magnete, für 2D-Magnete liegt sie wesentlich höher.
Die Vektormagnete werden mit einem PC und einer Software geliefert, die neben der Steuerung der Magnet-Netzteile auch die graphische Darstellung des Feldvektors (in karthesischen oder polaren Koordinaten) übernimmt.
Die typische Homogenität der beschriebenen supraleitenden Magnete beträgt ca. 1 % über ein sphärisches Volumen von 10 mm. Je nach Anwendung und Geometrie sind auch deutlich höhere Homogenitäten möglich.
Die supraleitenden Magnete können mit einem supraleitenden Schalter für den "persistent" Modus ausgestattet werden, bei dem der Magnet durch Kurzschließen der Anschlüsse ohne Verbindung zum Netzteil läuft. Diese Betriebsart kann bei empfindlichen Messungen vorteilhaft sein.
Die zeitliche Feldstabilität im "persistent" Modus liegt typischerweise bei etwa 10-7 pro Stunde.
Die Stromzuführungen der Magnete, die neben dieser Funktion ja auch den Übergang von der niedrigen Betriebstemperatur zur Raumtemperatur gewährleisten müssen, basieren wesentlich auf der langjährigen Erfahrung von Cryogenic Ltd. und ermöglichen einen verlustarmen und reibungslosen Betrieb unter allen Betriebsbedingungen.
Alle Magnete werden mit einem Steuer-PC geliefert, der das System überwacht und verwaltet, die Netzgeräte steuert und alle relevanten Daten aufzeichnet. Die Darstellung der Parameter erfolgt über die in der Regel mitgelieferte LabVIEW-Software.
Weiterführende Schriften:
Low-Loss-Kryostate
Zero-boil-off Kryostate
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