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Dienstag, 28. Januar 2020
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Wissenschaft & Technik, Produktions- & Prüftechnik

Leichte, handliche Magnete für tragbare NMR-Spektrometer

Dienstag, 15. Juni 2010

Zur präzisen Bestimmung von molekularer Struktur und Dynamik wird häufig die hochauflösende Kernspinresonanz-Spektroskopie (NMR) als leistungsstarkes analytisches Werkzeug eingesetzt. Es wurdedafür ein leichter Permanentmagnet entwickelt.

Leichter Permanentmagnet für tragbare NMR-Spektrometer Quelle: GDCh

Leichter Permanentmagnet für tragbare NMR-Spektrometer Quelle: GDCh

Federico Casanova und seine Kollegen von der RWTH Aachen haben einen leichten, handgroßen Permanentmagneten für die Kernspinresonanz-Spektroskopie (NMR) entwickelt. Wie die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, könnte dies der Grundstein für tragbare hochauflösende NMR-Geräte sein. Das Aachener Team hat nun einen kleinen, nur 500 g schweren Permanentmagneten mit einem homogenen Magnetfeld entwickelt, das Platz für standardmäßige NMR-Röhrchen bietet. Erfolgsgeheimnis ist eine so genannte Halbach-Anordnung: Einzelne Magnetblöcke werden zu einem Zylinder zusammengefügt, dabei ist die Richtung der Magnetisierung der einzelnen Blöcke so aufeinander abgestimmt, dass im Inneren ein besonders starkes homogenes Magnetfeld entsteht. Die Forscher verbinden drei Halbach-Ringe, deren Durchmesser so optimiert sind, dass die Verzerrung des magnetischen Feldes an den Enden des zylindrischen Innenraumes kompensiert wird. Auf diese Weise entsteht ein ausreichend großes homogenes Magnetfeld im Innern, das Platz genug für ein Standard-NMR-Röhrchen bietet. Um auch die von der Körnung des Magnetmaterials herrührenden Inhomogenitäten auszugleichen, besteht jeder Ring aus auf Lücke gesetzten trapezförmigen Magnetblöcken, in deren Lücken rechteckige Magnetquader radial verschoben werden können, um das Magnetfeld mechanisch zu justieren ("shimmen").

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