DE1541738C - Verfahren zum Einsteuern eines magnetiscnen Feldes auf den Wert Null und/oder zum dessen äes so in Telcistärke, flichtung und Vorzeichen ausgeglicnenen Feldes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

der Dauer des Benutzungsverfahrens des Gerätes zu kompensieren oder vernachlässigenswert zu machen, dann kann eine Modulationstechnik angewendet werden.

Zu diesem Zwecke wird beispielsweise in der Richtung von Ox ein magnetisches schwingendes Feld H₁ cos üt geschaffen, so daß γ H₁ und Ω geringer oder gleich Δ ω sind. Es kann gezeigt werden, daß unter diesen Bedingungen eines der folgenden Ergebnisse erzielt wird.

In Abwesenheit jeglichen statischen magnetischen Feldes ist M_x Null und M₂ moduliert und sein Spektrum enthält alle harmonischen Paare ausschließlich von Ω. In Anwesenheit eines Magnetfeldes geringer Feldstärke im Verhältnis zu Δω/γ, bleiben die statischen Komponenten von M_x und M_y parallel H₃, und H_x und die modulierten Komponenten der Frequenz Ω von M_x und M₂ bzw. H₂ und H_x. Diese Proportionalität bedeutet, daß diese modulierten Komponenten sich annullieren, wobei ihre Phase um π schwankt, wenn das Feld den Wert Null durchläuft. Nach selektiver Verstärkung bei der Frequenz Ω und merklicher Gleichrichtung auf die Phase, sind die für M_x und M₂ erhaltenen Signale demgemäß proportional H₂ bzw. H_x. '

Wenn selbstverständlich das schwingende Magnetfeld in der Richtung bei O_y geschaffen wird, liefern die bei der Frequenz Ω von'M₂ und M₅, modulierten Komponenten in analoger Art und Weise Signale, die proportional //,, und H₂ sind, wobei die statischen Komponenten, von M_x und M_y, H_y bzw. H_x proportional bleiben.

Auf diesen Ergebnissen basieren eine zweite und eine dritte Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung.

Es ist gezeigt worden, daß die Breite J <» der Hanle-Effektkurven im allgemeinsten Fall in der Größenordnung von

• . l/r= l/T+ \/T_p

war, wenn sie in Radian je Sekunde gemessen wurde, d. h. Λ/γ τ, wenn sie in Gauß gemessen wurde. Die bestimmenden Parameter sind demgemäß die thermische Entspannungszeit T und das kreiselmagnetische Verhältnis der Drehimpulse γ. Es kann in der Tat T_p so gewählt werden, daß es von der gleichen Größenordnung wie T ist, was bedeutet, daß die Lichtintensität der Pumpanlage so festgelegt werden kann, daß die Ausrichtung durch optisches Pumpen gut ist, ohne daß das Verbreitern optischen Ursprunges der Kurven zu bedeutend ist.

Im günstigsten Falle ist T in der· Größenordnung von einer Sekunde. Sein Wert darf im übrigen nicht zu bedeutsam sein. In der Tat ist die Ansprechzeit des . Steuersystems in der Größenordnung von τ und demgemäß von T. Wenn andererseits eine Modulationstechnik verwendet wird, muß die Frequenz Ω dieser Modulation von der Größenordnung von I/jit sein und es ist bekannt, daß diese Frequenz um so bequemer elektrisch zu behandeln und um so günstiger vom Standpunkt des Verhältnisses Signal zu Geräusch ist, je größer sie ist. In der Tat kann sie kaum 10 Hz überschreiten.

Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Modulationstechnik an sich eine Verbreiterung der Kurven hervorruft, die auf den gleichen Größenbereich beschränkt werden muß, wie die anderen Gründe einer Verbreiterung (thermischen und optischen Ursprungs), wenn das »Ausrichten« des Zentrums der Hanle-Effektkurven optimal gemacht werden soll.
Es bleibt noch die isotopische Substanz zu wählen, die verwendet werden soll, so daß γ den größtmöglichen Wert hat. In dieser Hinsicht ist es vorteilhaft, anstatt Cadmium 111 oder 113 oder des Quecksilbers 199, für die γ ~ 6 · 10³ Sek.~7Gauß, ein alkalines Metall zu nehmen.

Im Falle von ⁸⁷Rb konzentriert das optische Pumpen die Atome in einem Unterniveau m = 2 des superfeinen Unterniveaus F = I des Niveaus ²SJ₂ (·/ = ³/₂). Für dieses Unterniveau F = I ergibt sich σ = ρ_Ρμ_Β = V₂ -1,4 · ΙΟ⁶ · 2 π = 4,4 · ΙΟ⁶ Sek."¹/

Gauß. ; "

Dank bekannter Techniken wie etwa Paraffinierung der Resonanzzelle oder Verwendung eines Pufferngases ist T, wie bereits gesagt, von der Größenordnung einer Sekunde, r in der Größenordnung von 0,25 Sekunden unter Berücksichtigung der verschiedenen vorstehend gezeigten Verbreiterungsgründe,, und die Breite der Hanle-Kurven liegt in der Größenordnung von 1/yr «.10~⁶ Gauß.
Es ist gezeigt, daß das Verfahren und das Gerät nach der Erfindung in der Tat ein zehntel Mikrogauß erreichen können, sei es, daß es verstanden wird, das Zehntel der »Linienbreite« »auszurichten«, oder daß durch Verbreitern der Linie das Verhältnis Signal zu Geräusch verbessert wird und daß die Möglichkeit besteht, das Hundertstel oder Tausendstel der Linienbreite »zu richten«.

Nachstehend werden unter Hinweis auf die F i g. 4, 5 und 6 drei Ausführuhgsformen eines Gerätes nach der Erfindung beschrieben, die das Verfahren nach der Erfindung, wie bereits definiert und besprochen in die Praxis umsetzen, wobei mit den Elementen begonnen wird, die diesen drei Ausführungsbeispielen gemeinsam sind, die sich in den drei Figuren befinden, die mit Bezügszeichen versehen sind, ΐ

Eine optische Resonanzzelle 11, die in der weiteren Folge einfacher als Zelle bezeichnet wird, besteht aus einer Birne aus geeignetem Material, wie etwa' Glas oder Quarz, worin ein Dampf des gewählten isotopischeri Materials, beispielsweise ⁸⁷Rb, enthalten ist. Um die .Entspannungszeit dieses Dampfes' zu verbessern, wird eines der bekannten Verfahren verwendet, sei es, daß die Birne paraffinierte Wände hat, sei es, daß sie mit einem geeigneten sogenannten ί Puffergas gefüllt ist. Die Zelle 11 schließlich wird ^f mit bekannten (nicht dargestellten) Mitteln versehen, die es gestatten, ihre Temperatur thermostatisch auf ^: einem Wert zu halten, der eine geeignete Dampfspannung ergibt.
Eine Röhre 21, die den Dampf des gleichen Isotopen enthält, wie dessen, der sich in der Birne der ^r Zelle 1 befindet, d. h. in diesem Falle ⁸⁷Rb, sichert die Ausrichtung durch optisches Pumpen der Rb-Atome. Ihre Merkmale, d. h. die verschiedenen Parameter, die auf die Leuchtintensität des Pumpbündels

einwirken, sind so gewählt, wie bereits gesagt, so daß die Energieniveaus von ⁸⁷Rb nicht über die gewollten Grenzen hinaus verbreitert werden und dennoch eine geeignete Wirksamkeit für das optische Pumpen sichergestellt wird.

Auf dem Wege des Lichtbündels, das von 21 nach 11 läuft, ist ein Polarisator 22 (oder 232) angeordnet," so daß das auf 11 fallende Bündel kreisförmig polarisiert wird. .

009 623/166

■ Die. Gleichrichtfunktion des Gerätes, d. h. im wesentlichen die Erzeugung von drei optischen und dann photoelektrischeh Signalen von_ Werten, die denen der drei Komponenten M_x, M_y, M₁ des magnetischen Moments M proportioneil sind, erfolgt bei den drei Ausführungsbeispielen mindestens teilweise durch Beobachtung auf einem Lichtbündel, das als Gleichrichtbündel bezeichnet, wird, gekreuzt im rechten Winkel mit dem Pumpbündel und aus einer sogenannten Gleichrichtlampe 31 kommend, gefolgt von einem kreisförmigen Polarisator 32 (oder 232).

■; Diese optischen Signale — oder auch die, die aus der Beobachtung des Absorptibnsgrades des Pumpbündels selbst auf Oz stammen—, die auf jeder der 'Achsen Ox, Oy, Ozerzeugt werden, werden durch Photomultiplikatoren (oder photoelektrische Zellen) 4I_x, 4Iy",' 4I₂ empfangen, deren elektrische Ausgangssignale durch elektrische Stromkreise behandelt werden, um die Gleichstromspannungen zu erzeugen, die dazu dienen, die Steuerstromkreise zu steuern.

Diese Stromkreise, die zur eigentlichen sogenannten Steuerung auf den Wert Null des magnetischen Feldes auf der Höhe der Zelle 11 dienen, d. h. für die Kompensation an diesem Punkt des äußeren magnetischen Feldes, werden wie folgt dargestellt.

Drei sogenannte Steuerstromkreise 45_Ä, 45 _y und 45_Z, denen die genannten .Steilerspannungen zugeführt werden, speisen mit sogenannten Kontrollgleichströmen I_x, l_y, J₂ drei Paare von Spulen 46_X-46_X, 46j,-46y und 46_z-46^ in Helmholtz-Stellungen auf Ox, Oy und Oz. Der Durchmesser der Spulen, d. h. ihre Entfernung in jedem Paar ist so gewählt, daß die bestmöglichste Homogenität des Restfeldes auf der Höhe der Zelle 11 sichergestellt wird, unter Berücksichtigung der Intensität des auszugleichenden Feldes innerhalb der Grenzen des zulässigen Höchstplatzbedarfes nach den Verwendungsbedingungen des Gerätes..,.· '■·.■..■ - _/;-:-_: -.. ·■·, .·. .■ --.■■:,■-.. ■·.:..·;■■■; ' .· Für ein Feld in der Größenordnung des magnetischen Erdfeldes (0,5 Gauß) sichern Spulen von einem .Durchmesser ...von 1,5 m, demgemäß einen ,Abstand von 0,75.m auf dem Volumen der Zelle, eine solche Homogenität^ ;daß sie keinen Grund für die Verbreiterung der Hanle-Kurven darstellt. Aber wie das bereits angegeben wurde, kann es aus verschiedenen Gründen richtig sein, diese Kurven zu verbreitern, was es gestattet, den Durchmesser und den Abstand; der Spulen beträchtlich zu verringern und damit

^: den_kPlätzbedarf des 'G^kSii^ ^''

■fi Die ,Steuerströme J_x,?'/_yv /_z'werden'mit aller nur möglichen^ Präzision gemessen ^der^v registriert. Ihre Wt^ life dik ^i

g^ g ^ g

rte^; liefern direkt ^Signale, die proportional den KomponentenlH_xfH_y,H_z des äußeren magnetischen Feldes sind.'Die vorherige Eichung der drei Spulenpaare gestattet das Messen im absoluten Werf dieser drei Komponenten des;Feldes. j·* -Λ i: Nachstehend^iiwerderi^die Einzelheiten'der drei Ausfühningsformen des Gerätes nach der Erfindung be^chngben.!/ Bei :I einer fersten K.Ausführüngsform : i i l llii ß

! g

(s.'Fig.'4) ist die Zelle 11 nur dem alleinigen äußeren izusammengesetzten; Magnetfeld; unterworfen, demf gemäß: einem statischen Feld, was den Vorteil hat, die Feinheiten der Linien in einem Maximum auszunutzen.

Die Steuerung erfolgt in zwei abwechselnden Phasen. Bei einer ersten Phase ist das Pumpbündel auf Oz ausgerichtet und zwei Gleichrichtbündel, die beide von der Gleichrichterröhre 31 stammen, sind bei Ox und Oy zu beobachten. Die Signale, die.bei Ox und Oy gesammelt werden, dienen dazu, I_y und I_x zu steuern.. . . ..

Bei einer zweiten Phase wird das Pumpbündel auf Ox ausgerichtet, und .es wird nur ein einziges Gleichrichtbündel, auf Oy ausgerichtet, ausgewertet, um I₁ zu steuern, j _; ·,". ^; ι ■: _:: .

Für die Durchführung dieses Prinzipschemas werden drei Spiegel 23, 233 und 33 verwendet, die auf

io. Oz, Ox bzw. Oy angeordnet sind, wobei die beiden ersten die Pumplampe 21 und die beiden letzten die Gleichrichtlampe 31 umrahmen, wobei der erste 23 dieser Spiegel einziehbar ist, der zweite 233 zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung hin und her geschwenkt werden kann und der dritte 33 fest ist, während der ersten Phase, in der 23 aktiv und 233 auf 31 zu gedreht ist, wird das Pumpbündel durch 23 auf Oz zu dem Polarisator 22, das Gleichrichtbündel gleichzeitig durch 233 auf Ox zum Polarisator 232 und durch 33 auf Oy zum Polarisator 32 zurückgesandt. Während der zweiten Phase, bei der 23. inaktiv ist und 233 auf 21 zu gedreht ist, wird das Pumpbündel durch 233 auf Ox zum Polarisator 232 zurückgeschickt, das Gleichrichtbündel ausschließ-

Hch durch 33 auf Oy zum Polarisator 32. .

Die Gleichrichtvorrichtung auf Ox umfaßt in Serie einen Photomultiplikator 41_Ä, einen Verstärker 142_X und einen Umkehrer 144^rDIe Gleichrichtvorrichtung' auf Oy umfaßt in Serie in identischer Form die homologen Elemente der vorangegangenen 4Ij,, 142_y und 144_r '·'· '

Eine Schaltvorrichtung (nicht dargestellt) sichert •abwechselnd das gleichzeitige Steuern des Einziehens des Spiegels 23, Kippen des Spiegels 233 und der Umschalter 144, und 144,,. Diese leiten abwechselnd, der erste, 144_X, das auf Ox aufgenommene Signal zur Kontrolle von I_y (erste Phase) und zu einer inaktiven Stellung (zweite Phase), der zweite, 144_y, das auf Oy aufgenommene Signal zur Kontrolle von I_x (erste Phase) und zur Kontrolle /. (zweite Phase).

Die Dauer einer jeden dieser Phasen liegt in der Größenordnung von r, die gleichfalls in der Größenordnung der Zeitkonstante der Steüerstromkreise ist, d. h.;'von ungefähr einer halben Sekunde beispiels-

weise im Falle von⁸7Rb.yV ; ■■·: .·■/i:'''ip\'^: ..-:·■,..■■/.■■ Bei einer zweiten Ausführungsform' (s. Fig. 5) unterliegt die Zelle 11, die ein Pumpbündel in unveränderlicher Richtung Oz empfängt, nicht nur dem ; äußeren kompensierten magnetischen Feld, sondern

.5° einem sehr schwachen -Wechselfeld, das nach -feiner: ; · der Achsen Ox oder Oy 'ausgerichtet ist.^V fegfe ■ ;-■ ; , Das Gleichrichten erfolgt durch die Beobachtung der Absorption einerseits auf Ox eines ersten Gleichrichtburidels, das von der Röhre 31 kommt, und

s 55 andererseits auf Oz eines zweiten Gleichrichtbüiidels, ■;. das aus dem Pumpbündel selbst dargestellt wird, ;..;■': das von der Lampe 21 kpmmt. Die Steuerung erfolgt ■j auch hier in zwei Wechselphasen.

In einer ersten Phase ist das magnetische Wechselfeld auf Ox ausgerichtet und die Gleichrichtbündel, so wie sie definiert würden^ sind auf Ox und Oz zu beobachtend Die Signale, die auf Ox und Oz gesammelt werden,, dienen dazu, I₂ und I_x zu steuern.^ Bei einer zweiten Phase ist das magnetische Wechselfeld auf Oy ausgerichtet. Es wird nur das Gleich-''richtsignal ausgewertet, das auf Oz vom Pump-Gleichrichtbündel aufgenommen wurde, um I_y zu steuern.

Zur Durchführung dieses Prinzipschemas wird ein Wechselstromgenerator 51 mit Umkehrschalter 52 verwendet, und,, von diesem Generator gespeist, zwei Paare von zusätzlichen in der Achse ausgerichteten Spulen verwendet, die einen, 53_χ-53*, auf Ox, die anderen, 53,,-53^, auf Oy. Die Feldstärke H₁ und die Frequenz Ω des Wechselfeldes, das auf der Höhe der Zelle! erzeugt wird, werden gewählt, wie das bereits angegeben wurde. ~ r

Die Gleichrichtvorrichtung auf Ox umfaßt in Serie einen Photomultiplikator 4I_x, einen selektiven Verstärker 242_X, einen Phasengleichrichter 243_X, den andererseits die Bezugsspannung des Generators 51 zugeführt wird, und schließlich einen Umkehrschalter 244_X. Die Gleichrichtvorrichtung auf Oz umfaßt in Serie in identischer Art und Weise die homologen Elemente der vorhergehenden 4I₂,242.,, 243., und 244...

Eine nicht dargestellte Umschaltvorrichtung sichert abwechselnd das gleichzeitige Kippsteuern der drei Umkehrschalter 52, 244., und 244_Z. Diese leiten abwechselnd, der erste 52, die Wechselspannung des Generators auf die Spulen der Achse Ox (erste Phase) und auf die der Achse Oy (zweite Phase), der zweite, 244_X, das auf O_x aufgenommene Signal zur Kontrolle von J₂ (erste Phase) und zu einer inaktiven Stellung (zweite Phase), der dritte, 244., das auf O₂ aufgenommene Signal zur Steuerung von I_x (erste Phase) und zur Steuerung von l_y (zweite Phase).

Die Dauer einer jeden dieser Phasen sowie die Zeitkonstante der Steuerstromkreise sind noch von der Größenordnung von τ, wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Bei einer dritten Ausführungsform (wie in Fig. 6), die der vorangegangenen ziemlich nahe kommt, ist die Zelle 1 ebenfalls einem sehr schwachen Wechselfeld unterworfen, das aber ständig gemäß Oy ausgerichtet ist, gemäß dem Gleichrichtfeld, das von der Rötire 11 stammt.

Die Gleichrichtung erfolgt auf Oz wie bei der zweiten Ausführungsform, aber ohne Umkehreinrichtung, um I_x zu steuern und auf Ox durch Trennung des aufgenommenen Signals in; eine Gleichstromkomponente, die dazu dient, I_y zu steuern und eine Wechselstromkomponente (mit der Frequenz Ω), die dazu dient, I_z zu steuern. '

Diese Ausführungsform hat demgemäß gegenüber den vorangegangenen den Vorteil einer kontinuierlichen Arbeitsweise, die keine Umschaltvorrichtung ■ benötigt.·']—··'/:■'■-- --^v---^;: ■'-■ — /y^:'^>i; L;^{; ;} .

Zur Durchführung dieses Prinzipschemas wird wie im vorangegangenen Falle, aber r ohne Umkehr-. schalter,' ein Wechselstromgenerator 51 verwendet und von diesem Generator gespeist ein einziges Paar zusätzlicher Spulen 53_Χ-53_Χ, die auf Ox ausgerichtet sind/ ^;-^:V '' y ^:- V ; -^:: ;■;^: ■:' .; "^r ';'^;' ■

Die Gleichrichtvorrichtung auf Ox umfaßt stromab von einem Photomultiplikator 41^ auf einem ersten Zweig von Y einen kontinuierlichen Verstärker 142_Λ und auf dem anderen Zweig einen selektiven Verstärker 242,,' worauf ein Phasen-Detektor 243_X folgt, auf dem andererseits die Bezugsspannung des Generators 51 zur Einwirkung gebracht wird. Die Gleichrichtvorrichtung auf Oz ist identisch der der zweiten Ausführungsform, weist aber keinen Umkehrschalter auf.

In dem Falle, in dem die Gleichrichtungen der drei Komponenten des restlichen magnetischen Feldes auf verschiedenen Prinzipien beruhen, weisen diese

drei Gleichrichtungen praktisch gewisse Empfindlichkeitsunterschiede auf. Es besteht die Möglichkeit, das Gerät ungefähr im Verhältnis zum äußeren Magnetfeld auszurichten, um so diese Empfindlichkeitsdifferenzen durch "den Unterschied der Größen der Veränderungen auszugleichen, die bei jeder der drei Achsenrichtungen zu befolgen sind.

Claims (15)

1. : Patentansprüche: . :_;;i

   ; 1. Verfahren zum Einsteuern eines verhältnismäßig schwachen magnetischen Feldes auf den Wert Null und/oder zum Messen des so in Feldstärke, Richtung und Vorzeichen ausgeglichenen Feldes, das im wesentlichen für die Erzeugung von gesteuerten meßbaren Strömen,'die in einem Ausgleichsspulen-System umlaufen, den Hanle-Effekt im Grundzustand von geeigneten Teilchen, beispielsweise Atomen, zu benutzen, die in diesem Zustand mit nuklearem oder elektronischem Paramagnetismus versehen und durch optisches Pumpen ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Teilchen neutrale isotopische Atome sind, die vom Dampf einer Substanz dargestellt werden, die in der Gesamtheit gewählt ist, die aus folgenden besteht: ¹¹¹Cd, ¹¹³Cd, ¹⁹⁹Hg, ¹³³Cs, ⁸⁵Rb, ^8fRb, ³⁹K, ²³Na, metastabiles Niveau ³S₁ von He oder jeder anderen Substanz, die analoge Eigenschaften aufweist.-
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Teilchen ionisierte Atome oder Moleküle sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Erzeugung von gesteuerten Strömen, ausgehend von der Gleichrichtung von optischen Signalen, auf drei Achsen erfolgt. ' ;·'■' ·■■·''■ ■■;;■ ^;
4. 4. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die optische Gleichrichtung durch Beobachtung der Absorption' der Lichtintensität eines Gleichrichtbündels, das kreis-, förmig polarisiert ist und sich im rechten'Winkel mit dem optischen Pumpbündel kreuzt," durch-
5. .geführt wird. ^: ■ ■■'■-.-^:■■} .:■·-: /^f-, -.^ .^vi-:
6. ■·■■ 5. Verfahren nach Anspruch 1,' dadurch gekennzeichnet, daß die optische Gleichrichtung durch 'Beobachtung der Absorption von Lichtintensität aus dem Pumpbündel· selbst erfolgt. '' 6. Verfahren nach Anspruch^^dadurch:gekennzeichnet, daß das genannte optische Gleichrichten jdürch Beobachtung iider^Fafadaj^Drehr richtung der Polarisationsebene eines linear polarijsierten 'Gleichnchtburidels, ^das"''; sich **näch der "Achse desj Pumpbündeis oder einer^Äcrise senkrecht zu dieser fortsetzt, durchgeführt wird. ',
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Gleichrichtung durch Beobachtung der Polarisation des fluoreszierenden Lichtes erfolgt.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu kompensierenden statischen FeId^ und/oder zu messenden Feld ein abwechselndes Magnetfeld überlagert wird, das nach einer Achse ausgerichtet ist, die senkrecht zu dem genannten Bündel des optischen Pumpens liegt.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der genannten meßbaren gesteuerten Ströme in zwei abwechselnden Phasen erfolgt. '
10. 10. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens

    a) eine optische Resohanzzelle aufweist, die das S Zentrum eines Dreiflächners ist, der dreifach im rechten Winkel zu einer ersten, einer ■ zweiten und einer dritten Achse liegt,

    b) ein Erzeugungsmittel für ein Bündel optischen Pumpens auf mindestens der genannten ersten

    .. ■■■■-■· Achse, '. .^r."· ■■;,;■..'■■:;■■■-■.· 'ν"'.·. ·;.'·'.-. ■■·■·.--

    c) ein Erzeugungsmittel für ein optisches Gleichrichtbündel auf mindestens der genannten zweiten Achse und dann für mindestens zwei der drei Achsen,

    . d) einen photoelektrischen Gleichrichter für das optische Gleichrichtsignal, das auf der ent-

    , sprechenden Achse erscheint und von dem aus eine Steuergleichspannung des folgenden Elementes erstellt wird,

    e) einen Steuerstromkreis, der einen Steuergleichstrom für das folgende Element abgibt, ein Paar Ausrichtspulen in Helmholtz-Stel-Iung.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es, wenn eine Modulationstechnik verwendet wird, außerdem Mittel umfaßt,· um auf mindestens einer der genannten zweiten und dritten Achse ein Wechselstromfeld zu schaffen, und das einen Wechselstromgenerator aufweist und von ihm gespeist ein Paar auf dieser Achse zentrierte Spulen und für jede der betroffenen Achsen ein Mittel der Synchron-Phasen- _: gleichrichtung des von dem genannten photoelektrischen Gleichrichter gelieferten Signals, der die genannte Steuerspannung einem Steuerstromkreis zuführt. · 1
12. ; 12. Vorrichtung nach Anspruch 1Ö oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Falle, in dem die Steuerung in zwei Wechselphasen erfolgt, das Gerät nach.der Erfindung außerdem Umkehr-■ schalter aufweist, um die genannte Steuerspannung auf'den Steuerstromkreis des Stromes der Spulen der entsprechenden Achse zu führen, (j) eine Umschaltvorrichtung, die den periodischen Betrieb der genannten Umschalter sicherstellt.
13. 13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Ausfuhrungsform das- Gerät :} V^ :,

    a) eine Gesamtheit ,von drei Spiegeln aufweist, von denen jeder auf einer der drei Achsen angeordnet ist, wobei die genannte Pumpröhre'zwischen den Spiegeln der ersten und zweiten Achse angeordnet ist und die genannte Gleichrichterröhre zwischen den Spiegelri der zweiten und dritten Achse, wobei ' ', der Spiegel der genannten ersten Achse einziehbar ist, der „ der zweiten Achse sich ; zwischen zwei Stellungen hin und her schwingen läßt und der der dritten Achse fest ist,

    b) zwei Umschalter, die an ihrem Eingang der eine mit dem photoelektrischen Gleichrichter der genannten zweiten Achse und der andere mit dem photoelektrischen Gleichrichter der genannten dritten Achse verbunden sind,

    c) eine periodische Umschaltvorrichtung, die gleichzeitig das Einziehen des Spiegels der ersten Achse, das Kippen des Spiegels der zweiten Achse und die Betätigung der beiden genannten Umschalter bewirkt, so daß bei jeder Periode

    a') in einer ersten Phase das Pumpbündel auf die genannte erste Achse gerichtet ist, das Gleichrichtbündel gleichzeitig auf die zweite und dritte Achse gerichtet ist, das optische Gleichrichtsignal, das von der genannten zweiten Achse stammt, zur Steuerung des Stromes der Spulen der genannten dritten Achse verwendet wird und umgekehrt,

    b') in einer zweiten Phase das Pumpbündel . auf die genannte zweite Achse gerichtet wird, wobei das Gleichrichtbündel ausschließlich auf die genannte dritte Achse ausgerichtet ist und das Signal optischer Gleichrichtung, das von der genannten zweiten Achse stammt, lediglich zur Steuerung des Stromes der Spulen der genannten ersten Achse verwendet wird.
14. 14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 12, in einer zweiten Ausführungsform, in der das Pumpbündel auf die genannte erste Achse ausgerichtet ist und das Gleichrichterbündel auf die genannte zweite Achse, dadurch gekennzeichnet, daß es ■■■*.'

    a) zwei zusätzliche Paare von Wechselfeldspulen, eine auf jeder der zweiten und dritten Achse, aufweist,

    b) einen Wechselstromerzeuger mit Umkehrschalter, der es gestattet, die eine oder andere der genannten zusätzlichen Spulenpaare zu speisen,

    c) zwei Synchron- Phasengleichrichter, von denen jeder einen Eingang hat, der mit dem photoelektrischen Gleichrichter der ersten Achse für den einen, von der zweiten Achse für den anderen verbunden ist und worauf für jeden· ein Umkehrschalter folgt, . _:

    d) eine periodische Umschaltvorrichtung, die gleichzeitig die Betätigung dieser drei Umkehrschalter so steuert, daß im Laufe einer jeden Periode _{: v} ^r < '

    a') in einer ersten Phase der genannte Gene-..... rator die zusätzlichen Spulen der genannten zweiten Achse speist, wobei das optische Gleichrichtsignal der genannten xrsten Achse, das auf die Absorption des ; Pumpbündels selbst zurückzuführen ist, ; für das Steuern der Ströme der .Spulen

    _;il der. genannten zweiten Achse .und...um-.. , gekehrt verwendet wird,
    b') in einer zweiten Phase der genannte : Generator die zusätzlichen Spulen der.

    genannten dritten Achse steuert, wobei das optische Gleichrichtsignal der ge-, nannten ersten Achse allein zur Steuerung ■_:7".^:V"'--der Ströme der Spulen der genannten dritten Achse verwendet wird. ··.;.
15. 15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 12, in einer dritten Ausführungsform, bei der das Pumpbündel auf die erste Achse gerichtet ist und das Gleichrichtbündel auf die zweite Achse, dadurch gekennzeichnet, daß es

    a) ein einziges zusätzliches Paar von Spulen eines Wechselstromfeldes auf der genannten zweiten Achse umfaßt.

    b) einen Wechselstromgenerator, der es gestattet, das genannte zusätzliche Spulenpaar zu speisen,

    c) zwei Synchron-Phasengleichrichter, von denen jeder einen Eingang hat, der mit dem photoelektrischen Gleichrichter der ersten Achse für den ersten und der zweiten Achse für den zweiten verbunden ist, so daß in kontinuierlichem Lauf

    a~) das optische Gleichrichtsignal der genannten ersten Achse, das auf die Ab-

    sorption des Pumpbündels selbst zurückzuführen ist, zum Steuern des Stromes der Spulen der genannten zweiten Achse verwendet wird,

    b') das Signal optischer Gleichrichtung der zweiten Achse durch seine Wechselstromkomponente zum Steuern des Stromes der Spulen der ersten Achse verwendet wird und durch seine Gleichstromkomponente zu dem des Stromes der Spulen der genannten dritten Achse.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen