Robert
Schwebel







Magnetfeld-
Sensoren:
MR
induktiv

Sigma/Delta
ADUs










Anwendung neuartiger Magnetoresistiver Sensoren in der Geophysik

In den letzten zehn Jahren wurden die zur Verfügung stehenden magnetoresistiven Technologien so weiterentwickelt, daß es heute möglich erscheint, auch sehr schwache Magnetfelder mit diesen Sensoren zu erfassen. Dies macht sie interessant für eine reihe geophysikalischer Anwendungen, bei denen heute andere Sensortechnologien zum Einsatz kommen:

Erforschung des interplanetaren Magnetfeldes. Die meisten der heute im Sonnensystem befindlichen Sonden sind mit Fluxgate-Magnetometern ausgestattet, mit deren Hilfe das von der Sonne ausgehende Magnetfeld und seine Interaktion mit den Feldern der Planeten erkundet wird. Die Feldstärken, die hier gemessen werden sollen, liegen im Bereich von 0.1-40 nT.

Planetare Magnetfelder. Nicht alle Planeten besitzen ein starkes magnetisches Dipolfeld, wie die Erde eines aufgrund des Dynamo-Effektes ausbildet. Vorbeiflüge der Voyager-Raumsonden haben gezeigt, daß z.B. Mars kein solches Dipolfeld besitzt, was bedeutet, daß sein Dynamo derzeit inaktiv ist. Lande-Missionen wie die Viking-Sonden in den 70er Jahren und der Mars Pathfinder im Jahr 1997 sowie die Global Surveyor Sonde, ein Orbiter, der 1999 gestartet wurde, belegen aber das Vorhandensein remanenter Magnetfelder in Oberflächengesteinen. Bisher durchgeführte Lande-Missionen hatten kein Magnetometer an Bord. Für diese aufgabe ist die Größe des Sensors der entscheidende Parameter. Bislang sind Fluxgate-Sensoren die übliche Technologie für diese Anwendung.

Das Erdmagnetfeld. Bei gängigen Explorationsverfahren werden aufgrund von Variationen des Erdmagnetfeldes oder eines künstlich erzeugten Magnetfeldes im Boden induzierte Effekte dazu genutzt, Leitfähigkeitsunterschiede zu detektieren und daraus Modelle für die Struktur des Untergrundes abzuleiten. Anwendungen für diese Verfahren finden sich sowohl in der Wissenschaft als auch im kommerziellen Bereich bei der Suche nach Öl und Gas. Auf diesem Gebiet werden heute vorzugsweise Induktionsspulen-Sensoren eingesetzt.

Die Ergebnisse meiner Diplomarbeitt werden in Kürze hier verfügbar sein.

Projektpartner:

Institut für Geophysik und Meteorologie:
Prof. Dr. Karl-Heinz Glaßmeier
Institut für Elektrische Meßtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik:
Prof. Dr. Jörn-Uwe Varchmin



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Letzte Änderung: 2005-04-12 20:10:59