Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm

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A: Fachverband Atomphysik

A 2: Atomic Systems in External Fields I

A 2.8: Vortrag

Montag, 8. März 2010, 15:45–16:00, F 107

Homogenisierung des magnetischen Führungsfeldes für die Polarisation von ³He in einer kompakten Anlage — •Christian Mrozik¹, Sergej Karpuk¹, Werner Heil¹, Ernst Otten¹, Theo Schneider², Max Beckenbach², Marion Kläser² und Stefan Hiebel³ — ¹Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz — ²Institut für technische Physik, Karlsruher Institut für Technologie — ³Seckels GmbH, 61239 Ober-Mörlen

Zur Herstellung kernspinpolarisierten ³He-Gases für die Grundlagenforschung sowie der Bildgebung in der Medizin dient seit 10 Jahren in Mainz eine zentrale Polarisationsanlage nach dem Prinzip des metastabilen optischen Pumpens in einem ³He-Niederdruckplasma bei einem Führungsfeld von 1 mT. Die bisherige Magnetfeldquelle aus Ringspulen erreichte die erforderliche Homogenität von ∇ B/B < 2· 10⁻⁴ cm⁻¹ nur in einem kleinen Volumenbruchteil und bot keine Abschirmung gegen Störfelder. Beides führte zu großen Abmessungen. Ein neues Konzept für eine weiträumige Homogenisierung und komplette Abschirmung des Magnetfelds ermöglicht nun den Bau eines kompakteren, auch für den dezentralen Einsatz beim Anwender geeigneten, Polarisators. Hierzu wurde ein Solenoid von 2 m Länge und 0,8 m Durchmesser eng in einen Zylinder aus weichmagnetischem Material eingepasst. Der gesamte Innenraum bietet nun eine hinreichende Feldhomogenität für die Aufnahme aller Bauteile zum Polarisieren des ³He. Eine Stirnfläche ist als Tür zur Entnahme des polarisierten Gases ausgelegt, die andere bietet durch eine kaminartige und mit einer Korrekturspule versehene Öffnung Zugang zur Tragekonstruktion und zu Versorgungsleitungen.