Högfältsmagnet

Så här ser hästskomagneter ut på universitetet i Karlsruhe!

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

Online sedan: 2011-05-20

Byggnation av en högfältsmagnet av 8 KOLOSSER:

Detta är en magnet med polskor och återledningsbygel av järn. De 8 KOLOSSERNA (Q-40-40-20-N) syns under de två aluminiumhållarna. I en 1 cm² stor och 1,5 mm hög spalt råder ett fält på 3,2 tesla. Att mäta detta fält var inte enkelt, eftersom det finns få Hallsonder på marknaden som är tillräckligt tunna och kan mäta så höga fältstyrkor vid rumstemperatur. Därför har vårt institut själv byggt en Hallsond och en fältspole och med hjälp av en kalibreringsmagnet mätt fältet.

Denna magnet ska nu användas för tester av mycket små komponenter till partikelfysikdetektorer.

KOLOSSE (N42) användes istället för DÖDSMAGNETER (N40), eftersom de förstnämnda har något högre remanens och därmed energitäthet.

Monteringen var inte enkel: Magneter som skjuts ihop med samma poler vända mot varandra stöter bort varandra i sidled. I detta fall kunde de 4 magneterna på båda sidor endast föras samman med hjälp av tvingar och ett "korsett" av aluminium.

Samtliga ytor har planslipats för att magnetfältet ska kunna ledas utan störningar från luftspalter. Efter färdigställandet var det nödvändigt att separera hela magnetkonstruktionen för att minska avståndet mellan polskorna. Detta kunde inte göras för hand, utan endast med hjälp av en vinsch. Den kraft som höll ytorna på återledningsbygeln samman uppskattades till 1960 N. Tyvärr finns det inga foton från denna händelse.

Här ser man den simulerade magneten med fältlinjer och fältfördelning. I simuleringen uppnås "endast" 2,8 tesla. Dock utgår denna simulering från ett tvådimensionellt problem. Det innebär att en magnet med polskor formade som en taknock har simulerats här. I verkligheten snörs dock fältlinjerna åt från alla fyra sidor, vilket gör att fältet i detta fall är större.

Anmärkning från supermagnete-teamet:
Projektet genomfördes 2004 av författaren inom ramen för en doktorsavhandling.

Vill du ha full koll på magnetism? Upptäck nu vårt Magnetism-glossarium .