Hallo, ich habe ein Problem, bei dem mir Antennenexperten wahrscheinlich extrem schnell helfen können. Ich möchte den Spin von Atomen flippen und dafür brauche ich ein Magnetfeld im Radiofrequenzbereich mit dem ich einen schnellen Sweep von 40 bis 1 MHz durchfahren möchte. Ich habe mir dafür Testspulen gebastelt (Radius zw. 3 und 5 cm für größer oder kleiner ist kein Platz) und einen 50 Ohm Widerstand zum abschließen. Das Magnetfeld sollte in einer Entfernung von 7.5 cm noch groß sein (40mG). Wie muss ich die Spulen konstruieren oder wie die Impedanz anpassen, dass das abgestrahlte Magnetfeld möglichst groß ist? Für die beste Impedanzanpassung ist eine einzelne Leiterschlaufe wohl am besten, dann brauche ich aber auch unglaublich viel Leistung um das Magnetfeld zu erzeugen. Und wie groß ist das abgestrahlte Magnetfeld wirklich?
Atomspins? Fang erst mal klein, mit Elektronenspins, an.
Hmmm, hast du vor, ein Overhauser Magnetometer zu bauen? in diesem Falle ginge es allerdings (anders als beim Protonen-Präzessions Magnetometer, das mit Gleichstrom eingephast wird) um Elektronen-Spins der freien Radikale in der Meßflüssigkeit...
Ne, Ne, es geht darum Atome aus einer Falle zu kicken indem man einen Spinflip induziert. Aber anscheinend erzeugen die nicht das Magnetfeld, das ich brauche.
Also Endor Spulen. 40 Gauss sind eine Menge. Wir verwenden 200 oder 500W AR-Verstaerker. Die Spulen sollten grad am Sample sein und einige Windungen beinhalten. Wenn die Impedanz zu tief ist, ist auch nichts.
>Wie muss ich die Spulen konstruieren oder wie die Impedanz anpassen, >dass das abgestrahlte Magnetfeld möglichst groß ist? Du solltest als Physiker wissen, dass ein Magnetfeld nicht "abgestrahlt" wird. >Für die beste Impedanzanpassung ist eine einzelne Leiterschlaufe wohl am >besten, Wenn du in der Lage bist, die niedrige Impedanz mit deiner Quelle zu bestromen, dann ja. Ansonsten kann eine Spule aus einigen wenigen Windungen evtl besser sein. >dann brauche ich aber auch unglaublich viel Leistung um das >Magnetfeld zu erzeugen. Die Verluste (v.a. Spulenwiderstand) werden sicher einige Leistung verbraten >Und wie groß ist das > ... Magnetfeld wirklich? Es gibt brauchbare Näherungsgleichungen für das Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule.
Sorry, 40mT sind ja 400 Gauss. Das geht eher nicht. Auch gepulst nicht. Unsere Endor Spulen vertragen 1W average. Das sind dann bei 1kHz und 5us, 200W peak. Wir hatt auch Versuche, resonant zu arbeiten. Da ist dann aber nichts mehr mit sweep. Und wir haben die Spule verbrannt.
Das Magnetfeld laesst sich per Biot Savart rechnen. Ein Linienintegral. Das muss ein Physiker koennen.
Ich hab mich grad updaten lassen. Usere Endor Feldstaerken liegen bei 10 Gauss oder so. Ich haett gedacht es waeren mehr. Die Pulse sind bei 10us.
Ich hatte 40 milli Gauss geschrieben. Das ist schon machbar. Und mit Bio Savart habe ich das Auch schon ausgerechnet. Nur wenn ich dann messe kriege ich ein Feld das 5 mal kleiner ist.
rf-spule (Gast) schrieb: > Ich hatte 40 milli Gauss geschrieben. Nein, b-feld (Gast) hatte 40mG geschrieben ;-)
Sorry, Ja, 40mG sind fast nichts. Biot Savart stimmt ganz sicher. Auf den Strom bezogen - bitte den Strom nachmessen - ueber dem 50 Ohm. Und unter der Voraussetzung, dass ueber die Laenge des Spulendrahtes keine nennenswerten nicht beruecksichtigten Phasenverschiebungen auftreten. Auch das kann man messen, als phase am 50 Ohm Widerstand.
Wie lange sollen die Pulse bei 40mG denn werden?
Wie wurde das 5 mal kleinere Feld gemessen ? Als Flipwinkel ? Wie kommt das Feld in den Resonator rein ?
Sorry, was vergessen, zu Biot Savart. Das Feld stimmt natuerlich nur ohne Wirbelstroeme in einem Leiter in der Naehe.
Was willst du eigentlich genau machen? Das klingt alles etwas seltsam. Was heißt schnell? Was hast du für eine Falle? Welche Atome? Möchtest du evaporativ kühlen? Genereller Ratschlag aus persönlicher Leidensgeschichte: Bei 7.5cm Entfernung braucht du vermutlich einfach einen größeren Verstärker oder musst näher an die Atome ran, das ist am einfachsten...
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