Magnetfelder als Antennen
Archivmeldung vom 02.02.2007
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Freigeschaltet durch Thorsten SchmittDass die Strömung leitfähiger Flüssigkeiten ein vorhandenes Magnetfeld verzerrt, ist seit langem bekannt. Dank der im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) entwickelten Technik CIFT (Contactless Inductive Flow Tomography - kontaktlose induktive Strömungstomographie) konnte die Abteilung von Dr. Gunter Gerbeth vor kurzem erstmalig demonstrieren, dass die mit diesem Tomographen aufgezeichneten Magnetfelder quantitative Rückschlüsse auf die zugrunde liegenden Strömungen zulassen.
Dabei ist der Ansatz, das Magnetfeld als verzerrtes Spiegelbild der Strömung
quasi wie eine Antenne zu nutzen, innovativ und stellt beträchtliche
Herausforderungen an die Forscher.
In dem neuen EU-Projekt sind
industrienahe Fragestellungen ebenso vertreten wie die Geo- und Astrophysik.
Eine britische Forschergruppe von der Universität Manchester beschäftigt sich
etwa damit, wie beim Gießen von Stahl Verklumpungen vermieden werden können. Das
Anliegen ist zunächst, die genauen Bewegungen und Strömungen in der Schmelze
beobachten und besser verstehen zu können, um damit die Prozesse im Stahlguss zu
optimieren. Einen konkreten Einsatz findet die neue Forschungsrichtung auch in
der Kristallzüchtung. So wird das Forschungszentrum Dresden-Rossendorf gemeinsam
mit der Siltronic AG die CIFT-Technik auf Silizium-schmelzen anwenden, um durch
Kenntnis der Strömungen den Prozess des Kristallwachstums zu
optimieren.
Die Strömungen der Ozeane bewirken eine sehr schwache
Verzerrung des Erdmagnetfeldes, die aus Satellitenmessungen aber zunehmend
genauer aufgelöst werden kann. Forscher vom GeoForschungsZentrum in Potsdam
wollen aus diesen Daten auf die Strömungen in den Ozeanen schließen. Eine
besondere Herausforderung wird hier die Umsetzung der Strömungsrekonstruktion
vom Labor- in den realen Maßstab von Ozeanströmungen sein. Und schließlich sind
Physiker aus Riga, Zürich und Dresden an der Erforschung des Magnetfeldes der
Erde und an den unregelmäßig in der Erdgeschichte auftretenden Umpolungen
interessiert. Es gilt, den flüssigen Erdkern, dessen Strömungen und
Verwirbelungen für die Entstehung des Erdmagnetfeldes verantwortlich sind,
genauer zu erforschen, um beispielsweise die Umpolung von magnetischem Nord- und
Südpol eines Tages erklären zu können.
Das Fachgebiet, das sich mit der Beeinflussung von leitfähigen Flüssigkeiten beschäftigt, wird Magnetohydrodynamik genannt. "MAGFLOTOM" ist die Abkürzung von "Magnetic flow tomography in technology, geophysics, and ocean flow research". Es wird im Rahmen des EU-Programms NEST mit einem Volumen von 1,35 Mio ge-fördert. Folgende Einrichtungen sind an dem EU-Projekt "MAGFLOTOM" beteiligt:
o
Forschungszentrum Dresden-Rossendorf, Deutschland
o GeoForschungsZentrum
Potsdam, Deutschland
o Universität Lettland in Riga, Lettland
o
Eidgenössisch Technische Hochschule (ETH) Zürich, Schweiz
o University of
Manchester, Großbritannien
o Siltronic AG, Deutschland
Quelle: Pressemitteilung Informationsdienst Wissenschaft e.V.