DE1937794C3

DE1937794C3 - Magnet fur hochauflosendes Kern resonanzspektrometer

Info

Publication number: DE1937794C3
Application number: DE1937794A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 7501 Palmbach Bringe; Eberhard Querfurth; Hans-Albrecht Dipl.-Ing. 7500 Karlsruhe Schanbacher; Hans-Juergen Dipl.-Phys. 6729 Woerth Seiberth; Wolfgang Dipl.-Ing. 7505 Ettlingen Vieser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-07-25
Filing date: 1969-07-25
Publication date: 1973-11-29
Also published as: DE1937794A1; US3662304A; BE753879A; FR2055591A5; LU61396A1; NL7007670A; DE1937794B2; GB1309004A

Description

einer Vergußmasse (7) ausgefüllt sind. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

5. Magnet nach Anspruch 1 oder einem der gründe, einen Magneten der eingangs beschriebenen folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. Art /u schaffen, der die Forderungen an die Tolerandaß die Schalenhälften (Sl bzw. S 2) und die 30 zen für hochauflösende Kernresonanzspektrometer aktiven Teile (Tl, Tl) verschraubt sind. erfüilt, der aber dennoch im Vergleich zu den be-

6. Magnet nach Anspruch 1 oder einem der kannten Magneten einfach herzustellen ist.
folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gedaß die Schalenhälften (S 1 und S 2) mit Flan- löst, daß jede Ringfläche der beiden Schalenhälften sehen (W I bzw. Wl) versehen und mittels in 35 jeweils mit einer Stirnfläche der beiden Polschuhe in den Flanschen (Wl und W 2) verschraubter derselben Ebene angeordnet ist. Diese Konstruktion Schraubenbolzen (SB) zusammengehalten sind. eines Magneten sieht demnach vor, daß das Magnetgestell in zwei gleichartige Hälften aufgeteilt ist. Hierbei liegen jeweils die PoJschuh-Stirnflächen und

40 die ringförmigen Grundflächen der äußeren Schalen

in einer Ebene. Der Abstand der Polschuh-Stirnflächen wird von den zwischen die beiden Hälften eingesetzten Distanzstücken bestimmt. Diese sind

Die Erfindung betrifft einen als Topfmagnet aus- Teile des Magnetkreises und sollen daher aus einem gebildeten Magneten für ein hochauflösendes Kern- 45 Material mit hoher Sättigungsinduktion bestehen,
resonanzspektrometer, bestehend aus zwei gleichen Die Schalenhälften können in der Weise hergestellt

Schalenhälften, in denen aktive magnetische Teile werden, daß die Ringfläche jeder Schalenhälfte und mit aufgesetzten Polschuhen angeordnet und zwi- die Stirnfläche der zugehörigen Polschuhe, z. B. sehen deren Ringflächen Distanzstücke zur Ein- durch Läppen, in eine gemeinsame Ebene von stellung des Arbeitsluftspalts eingelegt sind. 50 größter Fbenheitgenauigkeit und die Distanzstücke

Von dem in Verbindung mit einem Kernresonanz- gemeinsam, z. B. durch Parallelläppen, auf gleiches spektrometer verwendeten Magneten wird gefordert, Höhenmaß gebracht werden.

daß sich die den Arbeitsluftspalt begrenzenden Pol- Weitere Ausbildungen der Erfindung s>ind in den

schuh-Stirnflächen mit einer Abweichung von der Unteransprüchen gekennzeichnet.
Planparallelität von weniger als 1 /im gegenüber- 55 Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in stehen. Diese Forderung bedeutet gleichzeitig, daß der ein Ausführungsbeispiel im Schnitt dargestellt die Ebenheit dieser Flächen und ihre Oberflächen- ist, im folgenden näher erläutert,
rauhigkeit um eine Größenordnung besser sein Der Magnet Af besteht im wesentlichen aus zwei

müssen. Schalenhälften S1 und S 2, welche zusammengelegt

Um diese Maßgenauigkeiten einzuhalten, war es 60 einen hohlen Rotationskörper mit abgeplatteten bisher erforderlich, eine ganze Anzahl von Bauteilen, Enden bilden. Im Innern der beiden Schalenhälften nämlich die Polschuhe, die aktiven magnetischen S1 und S 2 sind konzentrisch die beiden magnetisch Teile sowie die aneinanderstoßenden Flächen des aktiven zylindrischen Teile Ti und Γ2 mit der Joches und die Verbindungsflächen zwischen den inneren Wandung der beiden Schalen Sl und S 2 aktiven Teilen und dem Joch mit großer Genauigkeit 65 fest verbunden. Sie sind in ringförmigen Ausplanparallel oder plan zu schleifen, dn sich im un- nehmungen A 1 und A 2 eingesetzt und mit einer günstigsten Fall die Keilfehler addieren. Bei Topf- Vergußmasse 7 aus Isolationsmaterial bis zu einer magneten, die aus zwei gleichen einteiligen Schalen- die Stirnflächen Fl und F 2 der auf die aktiven

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Teile T1 und T 2 aufgesetzten Polschuhe P1 und P 2 Schalenhälften 51 und 52 gegen die ^

frei lassenden Höhe massiv eingebettet. Es ist auch stücke D. Zur Zentrierung der beiden ^cnaiennaiuen

möglich, die beiden aktiven Teilen und T 2 in 51 und 52 gegeneinander sind m.Ringnuten /ον ι

die Schalenhälften 51 und 52 einzuschrauben oder und RN 2, welche in die Oberflächen Ger King-

sie anderweitig mechanisch zu befestigen. Die aktiven 5 flächen Al und Ä2 der beiden ^b.?^h.^ale"ⁿ _p;"!_> ^Ii_ii(Jt

Teile Π und Tl können aus einem Permanent- und 52 eingelassen sind, ZentnerstucKez.eingciugi.

magneten oder aber aus einem Elektromagneten be- Sie liegen in gleichmäßigen Abstanden una g^ewanr-

stehen, dessen Erregerwicklung (nicht näher dar- leisten, daß sich die Stirnflächen/·! una r* ucr

gestellt) auf die Mantelfläche der aktiven TeileTl beiden Polschuhe Pl und P 2 genau gegenuoer

und T 2 aufgewickelt ist io liegen. ,„

Die Polschuhe Pl und P 2 der beiden aktiven Die Herstellung des Magneten M sieht^ vor aab

Teile Π und T 2 werden mit Zentrierringen Z1 und die Ringfläche R 1 bzw. R 2 jeder ^^Jf™ ?, *

Z 2 auf den aktiven Teilen Π und T 2 gehalten. Die bzw. 5 2 und die Stirnfläche F1 bzw. F Z der Deiaen

beiden Schalenhälften 51 und 5 2 bilden im zu- Polschuhe Pl bzw. P 2 zusammen m einem letzten

sammengeiügten Zustand einen Schutz für das 15 Feinbearbeitungsvorgang, z.B. durcn V^apjT' I₁"

Magnetfeld zwischen den beiden Stirnflächen Fl Ebenen von größter Ebenheitsgenauigkeit gebrach

und F 2 der beiden Polschuhe P1 und P 2 gegenüber werden. Dadurch wird eine^größtmögliche m»enheit

fremden störenden Magnetfeldern. Der Abstand α der Stirnflächen Fl und F2 der P°^Iscn"^^\i una

zwischen den beiden Stirnflächen Fl und F 2 der P 2 erreicht Fertigungsbedingte Ebenheitsfeh er wie

beiden Polschuhe Pl und P 2 voneinander, der über ao z. B. der Randabfall an den Stirnflachen /■ 1 und t-i

die gesamte Oberfläche der beiden Stirnflächen Fl der Polschuhe Pl und P2 die zu Magneueia-

und F2 konstant sein muß, wird über Distanz- Verzerrungen führen, können bei diesem venanrcη

stücke D eingestellt Diese Distanzstücke D sind nur in den äußeren Ringzonen der Kingnacnen λ 1

entlang den Ringflächen Rl und Rl der beiden und R 2 der Schalenhälften 51 und £ Z ■^m."^e*ⁿ· .

Schalenhälften 51 und 52 eingelegt. Das Höhenmaß as Durch eine gemeinsame feinDearoeuung ucr

bestimmt den Abstände der beiden StirnflächenF1 Distanzstücke D, z.B. durch Parallellappen und

und F 2 voneinander. Die Distanzstücke D bestehen nachfolgendes Aussuchen, kann ein bis aui Kieinsie

aus hochpermeablem Material und bilden einen Teil Unterschiede gleiches Höhenmaß erzielt werden, ais

des Magnetjoches des Magneten M. Die Distanz- Parallelitätsfehler der Begrenzungsflachen des Ar-

stücke D sind über den gesamten Umfang der beiden 30 beitsluftspalts mit dem Abstand α zwiscnen aen

Ringflächen Al und «2 gleichmäßig verteilt und Stirnflächen F1 und F 2 wirken sich die eventuell

bilden einen nahezu lückenlosen Ring. dann noch vorhandenen Abweichungen imHohen-

Auf ihren Außenseiten sind die beiden Schalen- maß der Distanzstücke D nicht in vollem Maße aus. hälften 51 und 5 2 zu Flanschen Wl und W1 er- Da die Distanzstücke D auf den Ringflachen K l und weiten. In diese Flansche Wl und H^2 sind in regel- 35 «2 der beiden Schalenhalften 51 und 5 2^angemäßigen Abständen Bohrungen eingelassen, durch ordnet sind, treten diese Abweichungen nur im verdie Schraubenbolzen SB hindurchragen. Sie können hältnis der Durchmesser der Stirnflachen M und t 2 mit Gegenmuttern (nicht näher dargestellt) ver- der Polkappen Pl und P 2 und dem Schalenringschraubt werden und pressen dabei die beiden durchmesser verkleinert in Erscheinung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

hälften aufgebaut sind, besteht zusätzlich die Patentansprüche: Schwierigkeit, die Innenflächenι an dearaι die aktiven magnetischen Teile befestigt sind, derart zu

1. Als Topf magnet ausgebildeter Magnet für bearbeiten, daß sie nach Zusammenbau parallel zuein hochauflösendes Kernresonanzspektrometer, ί einander ausgerichtet sind.

bestehend aus zwei gleichen Schalenhälften, in Aus diesen Gründen wurden für die Keniresonanz-

denen aktive magnetische Teile mit aufgesetzten spektroskopie bisher emweder die einfacher her-

Polschuhen angeordnet und zwischen deren Ring- zustellenden Doppeljochmagneten verwendet, oder

flächen Distanzstücke zur Einstellung des Arbeits- man begnügte sich bei Topfmagneten mit der durch

luftspalts eingelegt sind, dadurch gekenn- io die angegebenen Toleranzen bedingten Homogenität

zeichnet, daß jede Ringfläche (R 1 bzw. R 2) des Magnetfeldes, oder aber man nahm eine teure

der beiden Schalenhälften (Sl bzw. 52) jeweils Bearbeitung der einzelnen Bauteile in Kauf, wobei

mit einer Stirnfläche (Fl bzw. F 2) der beiden der Topf aus drei Bauteilen bestand. Außerdem

Polschuhe (F 1 bzw. P 2) in derselben Ebene an- wurde es zur Erzielung der für die hochauflösende

geordnet ist. 15 Kernresonanz notwendigen Homogenität des Magnet-

2. Magnet nach Anspruch 1, dadurch gekenn- feldes^bisher als erforderlich angesehen, eine Justierzeichnet, daß die Ringflächen (R 1 und R 2) mit einrichtung am Magneten anzubringen. Eine dergegenüberliegenden Ringnuten (RN 1 bzw. RN 2) artige Einrichtung enthält z. B. an den Polschuhen versehen und daß in die Ringnuten (RN1 und Keile, mit deren Hilfe eine Feinjustierung der RN 2) Zentrierstücke (Z) eingelegt sind. ao Parallelität der Polschuhflächen vorgenommen wird.

3. Magnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Bei Verwendung von Doppeljochmagneten ist es gekennzeichnet, daß die beiden Schalenhälften ferner bekannt, derartige Keile an den Schenkeln (S 1 und S 2) aus Weicheisen bestehen. des Magneten anzubringen. Die Benutzung von

4. Magnet nach Anspruch 1 oder einem der Keilen hat jedoch einen zusätzlichen Luftspalt zur folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 35 Folge, der wiederum die im Arbeitsluftspalt verfügdaß die Schalenhälften (S 1 und 5 2) teilweise mit bare Niagnetfeldstärke herabsetzt.