DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
IEC/TR 62331
Magnetometrie mit gepulsten Feldern
Pulsed field magnetometry
Einführungsbeitrag
Das klassische Verfahren zur Messung der magnetischen Eigenschaften von Dauermagneten (DIN 50470) ist ein quasistatisches Verfahren im Elektromagneten. Die mit dem Elektromagneten erreichbaren Magnetfeldstärken reichen nicht aus, moderne hochenergetische Magnete wie Neodym-Eisen-Bor zu sättigen und ihre Polarisations-Koerzitivfeldstärke zu messen. Supraleitende Magnete können sehr hohe quasistatische magnetische Feldstärken erzeugen, jedoch sind sie wegen des aufwändigen Probeneinbaus und ihrer komplexen Kryotechnik und damit der hohen Anschaffungs- und Betriebskosten keine Lösung für Prüfungsaufgaben der industriellen Qualitätssicherung.
Diese Lücke schließt ein Messverfahren mit gepulsten Feldern. Eine mechanisch stabile Luftspule mit großem Querschnitt der Kupferleiter ist in der Lage, kurzzeitig ohne Überschreiten der zulässigen Erwärmung eine sehr hohe Stromstärke zu tragen und damit Feldstärken bis zu 40 T zu erzeugen. Das dem Magnetfeldpuls folgende Magnetisierungsgeschehen in der Probe wird mit einer Induktionsmessspule erfasst, registriert und dem aus dem elektrischen Strom bekannten Feldstärkeverlauf zugeordnet. Damit ist die Hystereseschleife mit allen Parametern bestimmbar. Besondere Aufmerksamkeit erfordern bei dieser dynamischen Offenkreis-Messtechnik der Entmagnetisierungsfaktor der Probe, die begleitenden Artefakte wie die Wirkung der Wirbelströme und das Kalibrierungsproblem. Außer diesen Aspekten sind in dem Technischen Bericht die Grundzüge des Verfahrens, Beispiele der praktischen Anwendung und Vergleiche mit dem klassischen Verfahren beschrieben. Das Messverfahren ist grundsätzlich für qualitätssichernde Massenmessungen in der Industrie geeignet. Es ist jedoch bisher nicht im Deutschen Normenwerk enthalten und wird es vermutlich auch in naher Zukunft nicht sein, weil seine bisher erkennbaren Eigenschaften es eher zum relativen als zum normativen Messen geeignet erscheinen lassen.
