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Ortsaufgelöste Messung von Magnetfeldern für eine verbesserte Darstellung und Weitergabe der Einheit Tesla

03.12.2019

Die Darstellung der Einheit der magnetischen Flussdichte Tesla erfolgt an der PTB über magnetische Kernresonanz an Wasserproben. Das Messignal gibt dabei den Mittelwert der Flussdichte über das gesamte Volumen der Proben wieder. Die räumliche Verteilung der Flussdichte über das Probenvolumen konnte nun erstmals ortsaufgelöst bestimmt werden.

 

Die Arbeitsgruppe „Magnetische Messtechnik“ der PTB nutzt zur Darstellung und Weitergabe der Einheit der magnetischen Flussdichte Tesla kugelförmige Wasserproben mit 40 mm Durchmesser. Demgegenüber sind optisch gepumpte Magnetometer (OPMs) mit sehr viel kleineren Abmessungen erhältlich, die ein aktives Volumen von unter 2 mm Kantenlänge aufweisen. Mit Hilfe derartiger OPMs in Kombination mit hochgenau positionierbaren Verschiebetischen wurde nun erstmals die Flussdichteverteilung innerhalb des primären Normals für die magnetische Flussdichte der PTB in allen drei Raumrichtungen ortsaufgelöst charakterisiert. Die so gewonnenen Daten geben Aufschluss über mögliche Inhomogenitäten der Flussdichteverteilung innerhalb des Messvolumens und deren Einfluss auf die erreichbare Messunsicherheit. Dies ermöglicht zukünftig eine Optimierung der Flussdichteverteilung innerhalb des Primärnormals und somit eine Darstellung und Weitergabe der Einheit Tesla mit reduzierter Unsicherheit.

 

Ansprechpartner:
Nicolas Rott
Fachbereich Halbleiterphysik und Magnetismus
Rainer Ketzler
Fachbereich Halbleiterphysik und Magnetismus