Active compensation systems

Die Reduzierung magnetischer Felder im 0-Hz-Bereich kann in manchen Fällen durch magnetische Abschirmung , Käfige oder Mu-Ferro-HD erreicht werden. Generell ist dies jedoch eine teure Lösung.

Bei niederfrequenten Feldern im Frequenzbereich von 10 bis 500 Hertz können wir dies in einigen Fällen mit aktiver Kompensation erreichen. Dazu platzieren wir Korrekturspulen um den Bereich, in dem das Magnetfeld korrigiert werden muss. Diese Spulen sind ziemlich groß, etwa fünfmal so lang wie der Korrekturbereich. Dadurch entsteht ein homogenes Feld, bei dem der Gradient überall nahezu gleich ist.

In Sensornähe kann der Reduktionsfaktor je nach Feldhomogenität sogar bis zum 100-fachen betragen. Auch die Geometrie der Korrekturspulen beeinflusst die Ergebnisse.

Anwendungen

• Elektronenmikroskope
• Röntgenausrüstung

Aufgrund der hohen Kosten und des höheren Energieverbrauchs ist dies im Allgemeinen nicht das ideale System für EMG- und EKG-Räume. Wir können das System auf bestimmte Frequenzen abstimmen.

Um Instabilitäten vorzubeugen, empfehlen wir immer, dies mit einer passiven Abschirmung zu kombinieren.

Bei Null-Hertz und niedrigen Frequenzen können wir ein Gegenfeld erzeugen, sodass das gemessene Feld kompensiert wird und keine Instabilitäten auftreten. Dies sollte vorzugsweise in Kombination mit einer Abschirmung erfolgen.

Bis zu 50.000-fache Reduzierung möglich, abhängig von Bedarf, Form, Quelle und Kompensationsvolumen.

Ein leichter magnetisch abgeschirmter Raum mit aktiver Abschirmung

Aktive Kompensation des remanenten Magnetfeldes mittels Field-Mapping-Verfahren.

(a) Zwei dreiachsige Fluxgate-Magnetometer, die an einem Plastikstab befestigt sind. Eine Reihe von fünf Infrarot-reflektierenden Markierungen ist ebenfalls am Stab befestigt, was eine optische Verfolgung der Position und Ausrichtung der Sensoren innerhalb des MSR ermöglicht.

(b) Schematische Darstellung des Feldkartierungsaufbaus. Die Tracking-Kameras sind in den Ecken des MSR montiert und blau hervorgehoben. Das gestrichelte schwarze Volumen zeigt das zentrale Kubikmetervolumen, in dem der Stab bewegt wurde. Die grün hervorgehobenen Markierungen zeigen den Weg, dem die Fluxgate-Magnetometer während des Feldkartierungsprozesses folgten und der den größten Teil des zentralen Kubikmeters des MSR abdeckte.

(c) Magnetometerdaten von einer einzelnen Komponente eines dreiachsigen Sensors, gemessen bei Aktivierung einer einzelnen Spule. Durch die Kombination der Daten aller Magnetometer mit den optischen Trackingdaten kann ein Kugelflächenmodell verwendet werden, um die Stärke und räumliche Variation des von jeder Spule erzeugten Felds abzuschätzen.

(d) Die rote Kurve zeigt das von einem Magnetometer im MSR gemessene Magnetfeld bei ausgeschalteten Spulen. Das Magnetfeldmodell jeder Spule wurde verwendet, um die Spulenspannungen zu berechnen, die das erforderliche Nullfeld erzeugen. Nachdem Spannungen angelegt worden waren, wurde die Zuordnung erneut durchgeführt. Die blaue Kurve zeigt die Magnetometerdaten nach dem Nullen, bei denen ähnliche Sensorverschiebungen und -rotationen kaum oder keine Änderung des gemessenen Felds bewirken.

(e) Die Feldabbildung und Nullung wurde 8 Mal wiederholt. Das Balkendiagramm zeigt ein konsistentes Restfeld nach der Entmagnetisierung und eine konsistente Verringerung der RMS-Größe der drei einheitlichen Feldkomponenten, die das Modell bei Anwendung der Kompensation ermittelt hat.

(f) Eine ähnliche Verringerung ist bei der RMS-Größe der fünf Feldgradientenkomponenten zu beobachten.