Entwicklung eines hochgenauen Rotationssensors mit suprafluidem 3He als Arbeitsmedium
Final Report Abstract
Ein Rotationssensor mit suprafluidem 3He als Arbeitsmedium wäre eine preiswerte, schnelle und im Prinzip mobile Methode die Erdrotation mit einer Genauigkeit 1:10 9 zu bestimmen. Lokal auftretende Abweichungen von der gleichmäßigen Erdrotation könnten am Aufstellungsort des Sensors gemessen werden. Dadurch könnten Rückschlüsse auf veränderliche Prozesse in den Ozeanen, im Erdinnem, in der Atmosphäre oder in der Kryosphäre gezogen werden. In diesem Projekt soll ein höchstempfindlicher Rotationssensor mit suprafluidem 3He entwickelt werden. Die im Folgenden beschriebenen Stufen auf dem Weg zu einem suprafluiden 3He-Rotationssensor wurden erfolgreich bearbeitet: Der vorhandene Kryostat wurde überholt und in einen Zustand versetzt, sodaß mit eingebautem Experiment und Meßeinrichtungen Temperaturen von unter 15mK erreicht wurden. Das ist eine Voraussetzung, um die Kernstufe in Betrieb nehmen zu können. Im zweiten Schritt wurde eine Kernentmagnetisierungsstufe in den Kryostaten eingebaut. Dann wurde weitere Peripherie, wie z.B. Thermometer, supraleitende Kabelbäume, Kapillaren, 3He-Gashandlingsystem installiert. Der Kryostat wurde mit der Kernentmagnetisierungsstufe erfolgreich in Betrieb genommen. Die Funktion der Kernentmagnetisierungsstufe konnte nachgewiesen werden. Einen Sensor für das Kernspinresonanzthermometer gibt es nicht käuflich zu erwerben, weshalb er von uns selbst gebaut werden mußte. Hierbei traten Schwierigkeiten auf, sodaß eine Messung der Temperatur nur bis etwa 3mK möglich war. Für die Messung der Rotation wurde eine Meßzelle gebaut, die nun einsatzbereit ist. Vordringlichste Aufgabe bei der Weiterführung des Experiments ist nun, den Fehler im Sensor für das Kernspinthermometer zu beseitigen, um die Messung der ultratiefen Temperaturen zu ermöglichen.
