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Hochauflösende Magnetfeldmessung (magnetischgesteuerter Tunneldioden-Oszillator mit einem Kernsonden-Magnetometer aus amorphem Metall)


Project Details
Project duration: 01/199412/1995


Abstract
Die Messung schwacher Magnetfelder oder Magnetfelder mit hoher Auflösung war bisher magnetischen Sensoren der oberen Preisklasse vorbehalten und dementsprechend nur auf wenige Anwendungsgebiete in der Grundlagenforschung oder der Medizintechnik beschränkt. Eine Kostensenkung in diesem Bereich würde eine Vielzahl von neuen Anwendungsmöglichkeiten eröffnen. Ein neuer hochauflösender Magnetfeldsensor mit einem frequenz-analogen Ausgangssignal wird vorgestellt. Der Sensor ist zur Zeit in der Lage breitbandige Magnetfeldänderungen (Bandbreite bis über 1 MHz) mit einer Empfindlichkeit von ca. 4600 V / Tesla zu detektieren, wobei das minimal erfaßbare Magnetfeld gegenwärtig bei ca. 50 pT pro Hz^? (5?10E-11 pT/Hz^?) liegt. Grundsätzlich besteht der Sensor nur aus drei Bauelementen, einer stabilisierten Spannungsquelle, einem Mikrostreifen amorphen Metalls und einer Esaki-Diode, die zusammen einen Oszillator(120 MHz) bilden, der durch das zu messende Magnetfeld gesteuert wird. Durch seine Einfachheit und durch die Größe des magnetfeldempfindlichen physikalischen Effektes ist er den magnetoresistiven (AMR) Sensoren um mindestens zwei (bei geringerem Rauschen) und den Hall-Effekt-Sensoren um mehrere Größenordnungen überlegen. Die hohe Integrierbarkeit und die störsichere Signalübertragung ist ein weiteres auszeichnendes Merkmal. Die Arbeit bietet so einen schnellen, dabei fachlich korrekten Überblick über das Gebiet der Magnetfeldsensorik und darüber hinaus einen ausführlichen Einblick in eine der interessantesten Entwicklungen der letzten Jahre auf diesem Gebiet.

Last updated on 2017-11-07 at 13:41