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Wettlauf um den 100-Tesla-Magneten

Die Kondensatorbank im Dresdner Hochfeldlabor jagt auf einen Schlag 50 Megajoule Energie durch die Spulen. Abb.: HZDR

Die Kondensatorbank im Dresdner Hochfeldlabor jagt auf einen Schlag 50 Megajoule Energie durch die Spulen. Abb.: HZDR

Dresdner Forscher wollen Weltrekord bis Mitte 2012 knacken

Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) will bis Mitte 2012 den Weltrekord für hohe Magnetfelder knacken und eine Flussdichte von 100 Tesla erreichen. Die selbstgebaute Spule soll damit etwa 1000 Mal so anziehend wie ein normaler Hufeisenmagnet sein. „Wir werden dafür aber unsere Konstruktionspläne ändern müssen“, sagte Prof. Joachim Wosnitza, der Direktor des HZDR-Hochfeld-Magnetlabors.

Damit geht der Wettlauf zwischen Dresden und dem US-Hochmagnetfeldlabor in Los Alamos in eine neue Runde: Im Juni hatten die Dresdner den Weltrekord auf 91,4 Tesla hochgetrieben, im August antworteten die Amerikaner mit einer Spule, die auf 97,4 Tesla kam. Wie das Wosnitza-Team bald erkannte, hatten die US-Kollegen einen kleineren Probenraum im Spuleninnern gebohrt, um schneller auf höhere Werte zu kommen: Ihre Probenbohrung ist nur zehn Millimeter groß statt 16 wie bei den Dresdner Spulen, damit ist der Aufwand, auf hohe Flussdichten zu kommen, auch geringer. „Was die können, können wir auch“, dachten sich daraufhin die Dresdner: Sie wollen nun eine neue Spule mit Zehn-Millimeter-Bohrung wickeln – und sind überzeugt, damit die 100-Tesla-Grenze vor den Amerikanern zu knacken.

Mitarbeiter bereiten im Hochfeldlabor Dresden eine Spule für ein Experiment vor. Abb.: HZDR

Mitarbeiter bereiten im Hochfeldlabor Dresden eine Spule für ein Experiment vor. Abb.: HZDR

Das mag sich zwar etwas wie ein Kleine-Jungs-Wettbewerb lesen, hat aber erste Hintergründe: Die Rossendorfer bauen die Hochleistungsspulen nicht allein, um die eigenen Forschungen im HZDR voranzutreiben, sondern das Hochfeldmagnetlabor auch Forschern in aller Welt als einzigartigen Arbeitsplatz anbieten zu können. Wenn man da nicht schnell genug ist, wandert die „Kundschaft“ eben nach Amerika ab.

Erreicht werden die hohen Magnetfelder – in Dresden wie in Los Alamos – übrigens ohnehin nur jeweils für Sekundenbruchteile. Dafür eine eigens konstruierte Energiespeicherbank zuvor stunden-, teils sogar tagelang im Voraus aufgeladen werden, damit sie dann auf einen Schlag genug Strom durch die Spulen jagen kann. Von Experimenten mit diesen extrem hohen Magnetpulsen erhoffen sich Wissenschaftler vieler Disziplinen neue Erkenntnisse zum Beispiel über Materialien, die Strom widerstandslos leiten (Supraleiter), über die Prozesse in fernen Sternen und über die Kräfte, die die Materie zusammenhalten. Heiko Weckbrodt

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