Prinzip

Das DRUSCH NMR Gaussmeter führt mit Hilfe von Messsonden Magnetfeldmessungen nach dem Prinzip der kernmagnetischen Resonanz durch.

Hierfür wird in dem zu messenden Magnetfeld eine Messsonde plaziert, die ein kleines Volumen resonanzgebenden Materials enthält. Dieses Material wird durch eine Welle mit variabler Breitbandfrequenz angeregt. Eine nur von dem Magnetfeld abhängige Frequenz erzeugt eine Absorptionsresonanz.

Die Messung dieser Resonanzfrequenz liefert den Wert des Magnetfeldes.

Die Genauigkeit der Magnetfeldmessung wird dominiert von der Genauigkeit des gyromagnetischen Verhältnisses, dem Verhältnis zwischen Magnetfeld und Resonanzfrequenz. Dies beträgt für Wasserstoff, der bei Messsonden bis 2 Tesla als Resonanzmaterial Verwendung findet, 4,25774 Gauss.

Die Genauigkeit dieses Verhältnisses ergibt für die Magnetfeldmessung eine absolute Genauigkeit von besser 10^-5, wobei die relative Genauigkeit, welche von der Frequenzmessung bestimmt wird, erheblich höher ist.

Beschreibung

Eine Messeinheit besteht aus 4 Baugruppen:

• NMR Messsonde
• Vorverstärker
• Kabel, Gaussmeter-Vorverstärker
• NMR Gaussmeter

NMR Messsonde

Die Messsonde ist eine kupferne Metallbox, in deren Innerem sich resonanzgebendes Material, sowie ein das Material anregender elektrischer Schwingkreis befindet. An deren entgegengesetztem Ende ist das Verbindungskabel zum Vorverstärker angebracht. Das Resonanzmaterial der Sonde reagiert mit dem zu messenden Magnetfeld.

Vorverstärker

Der Vorverstärker ist eine kleine Metallbox mit einer Buchse an jeder Seite - einem Ausgang zur Messsonde und einem zum Gaussmeter. Er dient dazu, das Resonanzsignal zu formen und auf einen Pegel zu führen, der eine Übertragung im grossen Abstand zum Gaussmeter zulässt.

Kabel, Gaussmeter-Vorverstärker

Das Kabel mit je einem LEMO-Stecker an seinen Enden verbindet Gaussmeter und Vorverstärker auch über grösseren Abstand.

Gaussmeter

Der Gaussmeter ist ein Aluminiumgeäuse in 19" Rack oder portablem Format mit einer Feldanzeige und Kontrollreglern auf der Vorderfront, sowie diversen Schnittstellen zu Vorverstärker, Oszilloskop, Multiplexer und PC auf der Rückseite. Das Gaussmeter ist die Messstation, die die Anregung des Resonanzmaterials steuert.