Ein Magnetometer basierend auf Dunkelzuständen

Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines neuen Magnetometers, auf der Basis des aus der Atomphysik bekannten "Coherent population trapping" Effektes. Die Idee der Nutzung dieses Phänomens in einem Magnetometer wurde erstmals 1998 vorgeschlagen. Das hier vorgestellte Messprinzip - ein Patent dieser Idee ist in Vorbereitung 1 - unterscheidet sich wesentlich von dieser ursprünglichen Idee, indem hier zwei Dunkelresonanzen simultan gekoppelt werden. Das neue Magnetometer wird bezüglich der Auflösung über einen großen Magnetfeldbereich einzigartig sein: 1ppm oder höher - in einem Magnetfeldbereich von 1 Gauss bis zu 100 nGauss (0.1 mT 10 pT). Die Empfindlichkeit ist mindestens drei Größenordnungen höher als bei einem Flux-Gate-Magnetometer. Außerdem zeigt das neue Magnetometer trotz geringem Volumen (200x100x100 mm) eine signifikant höhere Driftstabilität als bekannte Geräte. Daher sind die Voraussetzungen zur Herstellung eines hochgenauen und leicht handhabbaren Gerätes gegeben. So ergeben sich zahlreiche Anwendungen. Die vielleicht wichtigste ist die Detektion von Landminen. Es sollte möglich sein, ein empfindlicheres Messgerät als herkömmliche - oft auf Flux-Gate-Magnetometer basierende - Minensuchgeräte zu entwickeln. Sogar kaum "magnetische" Minen, hergestellt etwa aus Plastik, könnten eventuell aufgespürt werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der Messung von Mikrofluktuationen des Erdmagnetfeldes. Zurzeit ist kein Magnetometer, mit dem solche Mikrofluktuationen mit dieser Genauigkeit und Auflösung gemessen werden können, erhältlich. Die Messungen von Veränderungen im Erdmagnetfeld können unter anderem zur Vorhersage von Erdbeben, Vulkanausbrüchen und Tsunamies 2 herangezogen werden. 1 Weitere Informationen erhalten Sie bei Frau Priv. Doz. Dr. Ursula Diefenbach, Intellectual Property Management TU-Graz. 2 Der Antragsteller möchte nicht den Anschein erwecken, aus vorangegangenen Katastrophen irgendeinen Nutzen zu ziehen. Die Ideen wurden nicht mit dem Hintergedanken an derart schlimme Naturereignisse entwickelt, es sollten hier lediglich die Einsatzmöglichkeiten aufgezeigt werden.