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Hannover 2010 – scientific programme

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A: Fachverband Atomphysik

A 2: Atomic Systems in External Fields I

A 2.8: Talk

Monday, March 8, 2010, 15:45–16:00, F 107

Homogenisierung des magnetischen Führungsfeldes für die Polarisation von 3He in einer kompakten Anlage — •Christian Mrozik1, Sergej Karpuk1, Werner Heil1, Ernst Otten1, Theo Schneider2, Max Beckenbach2, Marion Kläser2 und Stefan Hiebel31Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz — 2Institut für technische Physik, Karlsruher Institut für Technologie — 3Seckels GmbH, 61239 Ober-Mörlen

Zur Herstellung kernspinpolarisierten 3He-Gases für die Grundlagenforschung sowie der Bildgebung in der Medizin dient seit 10 Jahren in Mainz eine zentrale Polarisationsanlage nach dem Prinzip des metastabilen optischen Pumpens in einem 3He-Niederdruckplasma bei einem Führungsfeld von 1 mT. Die bisherige Magnetfeldquelle aus Ringspulen erreichte die erforderliche Homogenität von ∇ B/B < 2· 10−4 cm−1 nur in einem kleinen Volumenbruchteil und bot keine Abschirmung gegen Störfelder. Beides führte zu großen Abmessungen. Ein neues Konzept für eine weiträumige Homogenisierung und komplette Abschirmung des Magnetfelds ermöglicht nun den Bau eines kompakteren, auch für den dezentralen Einsatz beim Anwender geeigneten, Polarisators. Hierzu wurde ein Solenoid von 2 m Länge und 0,8 m Durchmesser eng in einen Zylinder aus weichmagnetischem Material eingepasst. Der gesamte Innenraum bietet nun eine hinreichende Feldhomogenität für die Aufnahme aller Bauteile zum Polarisieren des 3He. Eine Stirnfläche ist als Tür zur Entnahme des polarisierten Gases ausgelegt, die andere bietet durch eine kaminartige und mit einer Korrekturspule versehene Öffnung Zugang zur Tragekonstruktion und zu Versorgungsleitungen.

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