Visualisierung von Magnetfeldern

Dem Kompetenzzentrum „Mechatronics Research Unit“ (MRU) wurde der bereits vierte DFG-Antrag bewilligt. Im Fokus des Schwerpunktprogramms, das damit fortgesetzt werden kann, steht die weitere Entwicklung von magnetoaktiven Polymeren.

Mit der Fortsetzung des Schwerpunktprogramms „SPP1681“ hat die Forschungsgruppe vom Kompetenzzentrum „Mechatronics Research Unit“ (MRU) der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) bereits ihren vierten Antrag bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) seit ihrer Gründung im Jahre 2000 bewilligt bekommen. Im Fokus des Schwerpunktprogramms steht die weitere Entwicklung von magnetoaktiven Polymeren. Dieses Programm stellt eines der ersten Projekte dieser Art in Deutschland dar, steht inhaltlich jedoch im Einklang mit früheren MRU-Projekten, wie zum Beispiel dem Magelan-Projekt, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurde.

Neben einem P0904006-4000-Joule-Magnetisierer von der Firma MagPulse GmbH & Co. KG ist die „Mechatronics Research Unit“ (MRU) mit einer Vielzahl von Geräten und Instrumenten zur Magnetfeldanalyse ausgestattet. Eine kürzlich erworbene Magnetfeldkamera namens MagView der Matesy GmbH (Jena) ermöglicht die Visualisierung von Magnetfeldern. Aufgrund des adaptiven Aufbaus ist die MagView hervorragend dafür geeignet, selbst schwache Magnetfelder (Bruchteil eines mT) zu visualisieren.

Die Magnetfeldvisualisierung basiert auf der magneto-optischen Sensorik mittels des Faraday-Effekts. Die Drehung des linear polarisierten Lichts durch den magneto-optischen Sensor in Abhängigkeit vom lokalen Magnetfeld führt zu einer optischen Abbildung der Streufeldverteilung durch eine hochauflösende CMOS-Kamera. 

Magnetische Relaxation innerhalb eines MAPs. Abgebildet ist ein magnetoaktives Polymer mit hartmagnetischen (NdBFe-)Partikeln einige Stunden nach der Magnetisierung. Die Auswirkungen der Eigenrotation der magnetisierten Partikel auf die Ebene der geringsten Energie sind hier deutlich erkennbar.
Magnetische Relaxation innerhalb eines MAPs. Abgebildet ist ein magnetoaktives Polymer mit hartmagnetischen (NdBFe-)Partikeln einige Stunden nach der Magnetisierung. Die Auswirkungen der Eigenrotation der magnetisierten Partikel auf die Ebene der geringsten Energie sind hier deutlich erkennbar.
Neben der 2D-Darstellung können auch 3D-Bilder erstellt werden. Hier zu sehen: ein gut definiertes Profil eines Ferritkerns, der einem schwachen Magnetfeld ausgesetzt ist. Dies ist eine nützliche Methode, die nicht nur für magnetoaktive Polymere eingesetzt werden kann, sondern auch für die Inspektion anderer magnetischer Komponenten wie Stellglieder, Motor- und Generatorteile von großer Bedeutung ist.
Neben der 2D-Darstellung können auch 3D-Bilder erstellt werden. Hier zu sehen: ein gut definiertes Profil eines Ferritkerns, der einem schwachen Magnetfeld ausgesetzt ist. Dies ist eine nützliche Methode, die nicht nur für magnetoaktive Polymere eingesetzt werden kann, sondern auch für die Inspektion anderer magnetischer Komponenten wie Stellglieder, Motor- und Generatorteile von großer Bedeutung ist. Abbildungen: Prof. Dr. Gareth Monkman, Dirk Sindersberger, Nina Prem, Tamara Szecsey