DE19641737B4 - Vorrichtungen und Verfahren zur Levitation von nichtmagnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina sowie die Verwendung der Vorrichtungen und der Verfahren - Google Patents

Vorrichtungen und Verfahren zur Levitation von nichtmagnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina sowie die Verwendung der Vorrichtungen und der Verfahren Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Levitation von nicht magnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina mit einem eine magnetische Flüssigkeit (13) enthaltenden, umschlossenen Raum (3), dem Magnete (5,7,9,11) so zugeordnet sind, dass im Inneren des Raums mindestens ein freischwebender Freiraum (15) gebildet wird, der nicht von der magnetischen Flüssigkeit (13) gefüllt ist und der in einer vorbestimmten Position gehalten und bei einer Verlagerung des Freiraumes (15) in diese zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der umschlossene Raum (3) durch einen würfelförmigen Körper gebildet wird, an dessen Ecken und/oder Seiten Magnete (5,7,9,11) angeordnet sind, wobei an allen acht Ecken Magnete vorgesehen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Levitation von nichtmagnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina gemäß Oberbegriff der Ansprüche 1, 2, 4 und 6, sowie ein Verfahren zur Levitation von nichtmagnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina gemäß Oberbegriff der Ansprüche 11, 12 und 18, sowie die Verwendung der Vorrichtungen gemäß Oberbegriff der Ansprüche 14 und 15, außerdem die Verwendung des Verfahrens gemäß Oberbegriff des Anspruchs 16.
  • Vorrichtungen zur Levitation von nichtmagnetischen Festkörpern sind bekannt ( US 4,123,675 ). Sie weisen eine als Ferrofluid bezeichnete magnetische Flüssigkeit auf, die in einem umschlossenen Raum untergebracht ist. Diesem sind Magnete zugeordnet. Der Fest körper wird innerhalb des Ferrofluids durch magnetische Kräfte in der Schwebe gehalten. Eine Vorrichtung zur Levitation von nichtmagnetischen Festkörpervolumina ist auch aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 357 268 A2 bekannt. Sie weist einen eine magnetische Flüssigkeit enthaltenden Raum auf, dem Magnete so zugeordnet sind, dass im Inneren des Raumes der Festkörper in einer vorbestimmten Position gehalten und bei Verlagerung in diese zurückgeführt wird.
  • Es hat sich herausgestellt, dass bei der Erzeugung eines freischwebenden Freiraums in einer magnetischen Flüssigkeit exakt definierte Zustände sichergestellt werden müssen, um die Levitationswirkung sinnvoll nutzen zu können. Dies ist bei den bekannten Vorrichtungen nicht oder nur bedingt möglich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Levitation zu schaffen, bei der die Einstellung und/oder Schaffung eines exakt definierten Zustands des Freiraums möglich ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art geschaffen, die die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Die Vorrichtung weist einen umschlossenen Raum auf, in dem eine magnetische Flüssigkeit vorhanden ist. Diese wird einem Magnetfeld unterworfen, das so ausgebildet ist, dass im Inneren des Raums mindestens ein freischwebender Freiraum gebildet wird. Mit freischwebend soll hier ausgedrückt werden, dass der Freiraum allein durch die magnetische Flüssigkeit in einer bestimmten Position gehalten wird und dass keine weiteren Hilfsmittel eingesetzt werden müssen, das in den Freiraum eingeschlossene Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumen zu stabilisieren. Der Freiraum wird dabei in einer vorbestimmten Position gehalten und in diese zurückgeführt, falls er aufgrund äußerer Einflüsse verlagert wird. Wesentlich ist dabei, dass das im Freiraum vorhandene Volumen nicht magnetisch ist, daher von der magnetischen Flüssigkeit in einen Bereich verdrängt wird, in dem die Summe der magnetischen Kräfte Null wird. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der umschlossene Raum durch einen würfelförmigen Körper gebildet wird, an dessen Ecken und/oder Seiten Magnete angeordnet sind. Durch diese gleichförmige Anordnung der Magnete ergibt sich ein symmetrisches Magnetfeld, mit dem eine magnetische Flüssigkeit so beeinflusst wird, dass ein exakt definierter umschlossener Freiraum geschaffen wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird außerdem eine Vorrichtung vorgeschlagen, die die in Anspruch 2 genannten Merkmale umfasst. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass die Wandung des Raumes an mindestens einer Berührungsstelle mit dem Freiraum eine Öffnung aufweist, über die der Freiraum zugänglich ist. Eine derartige Vorrichtung ist nur dann realisierbar, wenn der Freiraum exakt in einer gewünschten Position gehalten wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird außerdem eine Vorrichtung vorgeschlagen, die die in Anspruch 4 genannten Merkmale umfasst. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass dem umschlossenen Raum eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung zugeordnet ist. Damit ist es möglich, den Freiraum in einer exakten Position zu halten und dessen Zustand bezüglich einer Temperatur exakt herzustellen und/oder einzuregeln.
  • Schließlich wird zur Lösung dieser Aufgabe eine Vorrichtung vorgeschlagen, die die in Anspruch 6 genannten Merkmale aufweist und sich dadurch auszeichnet, dass der Freiraum als Blase ausgebildet ist. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, einen in exakter Position angeordneten Freiraum zu erzeugen, der mit einem beliebigen Gas gefüllt werden kann. Dabei kann auch durch die Größe der Blase so vorgegeben werden, dass diese die Seitenwände des Raumes nicht berührt, also frei von mechanischen Kräften gehalten wird.
  • Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, das sich dadurch auszeichnet, dass der Freiraum innerhalb der magnetischen Flüssigkeit die Wandung des umschlossenen Raumes nicht berührt. Damit wird sichergestellt, dass der Freiraum von der Wandung in keiner Weise beeinflusst wird, so dass die Vorrichtung beispielsweise für die Kristallzüchtung einsetzbar ist, wobei hier ein von äußeren mechanischen Einflüssen unbeeinträchtigtes Kristallwachstum angeregt werden kann.
  • Bevorzugt wird weiterhin ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, das sich dadurch auszeichnet, dass die Magnete als Permanentmagnete ausgebildet und daher besonders preiswert realisierbar sind.
  • Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es außerdem, ein Verfahren zur Levitation von nichtmagnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina zu schaffen, das die Einstellung und/oder Schaffung eines exakt definierten Zustands des Freiraums möglich ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe werden Verfahren vorgeschlagen, die die in den Ansprüchen 10, 11 oder 12 genannten Merkmale aufweisen und sich dadurch auszeichnen, dass ein exakt definierter Zustand des Freiraums innerhalb eines umschlossenen Raums möglich ist.
  • Bei diesen Verfahren kann ein Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumen auf besonders einfache Weise in der Schwebe gehalten werden. Dazu wird eine magnetische Flüssigkeit in einem umschlossenen Raum einem Magnetfeld ausgesetzt, so dass sich im Inneren des Raumes mindestens ein freischwebender Freiraum bildet, der dadurch entsteht, dass die magnetische Flüssigkeit angezogen wird, wodurch das nichtmagnetische Volumen von der magnetischen Flüssigkeit verdrängt wird. Durch das Magnetfeld wird der Freiraum in einer bestimmten Position gehalten und bei einer Verlagerung des Freiraums in diese zurückgeführt.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer Vorrichtung der hier angesprochenen Art als Beschleunigungssensor. Dazu wird eine Einrichtung zur Erfassung der Position des Freiraumes vorgesehen, der, wie gesagt, durch Magnete in einer bestimmten Stellung gehalten wird. Verlagert sich der Freiraum aufgrund einer Beschleunigung der Vorrichtung, so wird dies von der Einrichtung zur Erfassung der Position des Freiraumes erfaßt. Die Größe der Auslenkung des Freiraumes wird zur Bestimmung der Beschleunigung herangezogen. Es ist möglich, die Beschleunigung in verschiedenen Richtungen vorzugsweise gleichzeitig zu erfassen.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung zur wandlosen Kristallzüchtung. Es ist also möglich, Kristalle mit Hilfe dieser Vorrichtung zu züchten, ohne daß die Berührung der wachsenden Kristalle mit einer Wand das Kristallwachstum beeinflussen könnte.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens zur wandlosen Kristallzüchtung. Dazu wird in dem Freiraum eine Flüssigkeit, vorzugsweise eine gesättigte Lösung des zu kristallisierenden Stoffes, eingebracht. Durch zusätzlich in dem Freiraum angebrachte Additive oder durch eine gezielte Beeinflussung der Temperatur der in dem Freiraum eingeschlossenen Flüssigkeit kann der Ausfall von Kristallen beziehungsweise deren Wachstum angeregt werden.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine Prinzipskizze einer Vorrichtung zur Levitation nichtmagnetischer Volumina;
  • 2 eine Prinzipskizze für zwei Möglichkeiten der Anordnung von Magneten an einem würfelförmigen Raum;
  • 3 eine Prinzipskizze einer weiteren Möglichkeit der Anordnung von Magneten an einem würfelförmigen Raum und
  • 4 eine räumliche Darstellung eines schwebenden Freiraumes.
  • Die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 umfaßt einen umschlossenen Raum 3, der hier als Würfel mit gleichen Seitenkanten ausgebildet ist. 1 zeigt hier die Draufsicht auf eine der quadratischen Seitenkanten.
  • An den Ecken des Würfels beziehungsweise Raumes 3 sind Magnete 5, 7, 9 und 11 angeordnet, die hier als Permanentmagnete ausgebildet sind. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel an allen acht Ecken des Raumes 3 derartige Magnete vorgesehen sind.
  • In dem Raum 3 ist eine magnetische Flüssigkeit 13 eingeschlossen, die hier punktiert dargestellt ist. Durch die Einwirkung der Magnete wird die magnetische Flüssigkeit so angezogen, daß sich im Inneren des Raumes 3 ein freischwebender Freiraum 15 bildet, in dem sich keine magnetische Flüssigkeit 13 befindet. In diesem Freiraum kann sich ein Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumen befinden.
  • Durch die Magnete wird der Freiraum an einer vorbestimmten Position gehalten. Bei einer Verlagerung des Freiraumes durch äußere Einflüsse, beispielsweise durch eine Beschleunigung des Raumes 3, wird der Freiraum in seine vorbestimmte Ausgangslage zurückgeführt.
  • Sofern eine Betrachtung des Inneren des Raumes 3 vorgesehen ist, wird dessen Wandung 17 aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt. Der Raum 3 wird hier von einem Gehäuse 19 umgeben, das aus nichtmagnetischem Material, beispielsweise aus Aluminium besteht und an dem die Magnete 5, 7, 9 und 11 sowie die übrigen hier nicht sichtbaren Magnete auf geeignete Weise befestigt sind.
  • Anstelle der hier angedeuteten Permanentmagnete können auch stromdurchflossene Spulen eingesetzt werden, die ein Magnetfeld ausbilden, welches, wie die hier dargestellten Magnete, die magnetische Flüssigkeit, die auch als Ferrofluid bezeichnet wird, anziehen, und somit einen Freiraum 15 entstehen lassen.
  • Besonders bevorzugt wird jedoch der Einsatz von Permanentmagneten, da auf diese Weise eine sogenannte Nullpunktdrift vermieden wird, die beispielsweise darauf beruhen kann, daß sich die Temperatur des stromdurchflossenen Drahts und damit dessen Widerstand ändert, was zu einer Veränderung des Magnetfeldes führt. Eine derartige Änderung würde die Verlagerung des Freiraumes bewirken, die in manchen Anwendungsfällen unerwünscht ist.
  • Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an zwei gegenüberliegenden Außenwänden des Raumes 3, hier an der Oberseite 21 und an der Unterseite 23, Einrichtungen vorgesehen, mit der die Temperatur innerhalb des Raumes beziehungsweise die der magnetischen Flüssigkeit 13 beeinflußbar ist. Beispielhaft sind hier Peltier-Elemente 25 und 27 vorgesehen, mit deren Hilfe eine Kühlung oder Heizung des Raumes beziehungsweise der Flüssigkeit möglich ist.
  • 2 zeigt in einer ersten Prinzipskizze zwei Möglichkeiten der Anordnung von Magneten an einem würfelförmigen Raum. Links in 2 sind übereinander zwei Würfel perspektivisch dargestellt. Durch Pfeile ist angedeutet, daß bei dem oberen Würfel an den sechs Seitenflächen Magnete mit paarweise entgegengesetzter Polung angeordnet sind. In der unteren Darstellung sind an einem Würfel acht Magnete mit paarweise entgegengesetzter Polung durch Pfeile angedeutet. Bei einer derartigen Anordnung von sechs beziehungsweise acht Magneten an einem würfelförmigen Raum 3 stellt sich innerhalb des Wür fels ein Magnetfeld ein, das sich aus der rechten Darstellung in 2 ergibt. Dort sind die Feldbeziehungsweise Isolinien des Levitationspotentials H2 in der z-/x-Ebene eingezeichnet. Die Orientierung der x-, y- und z-Achsen ist in den Würfeldarstellungen links in 2 wiedergegeben. Die Achsen schneiden die Seitenflächen des Würfels senkrecht in ihren Mittelpunkten.
  • 3 zeigt eine Prinzipskizze einer weiteren Möglichkeit der Anordnung von acht Magneten an einem links in 3 dargestellten Würfel, die eine paarweise parallele Polung aufweisen. Im Inneren des würfelförmigen Raumes 3 stellt sich wiederum ein magnetisches Potential ein, dessen Feld- beziehungsweise Isolinien in der z-/x-Ebene rechts in 3 dargestellt sind. Auch hier schneiden die x-, y- und z-Achsen die Seitenflächen des würfelförmigen Raumes 3 jeweils senkrecht in ihren Mittelpunkten.
  • 4 zeigt schließlich einen innerhalb einer magnetischen Flüssigkeit schwebenden Freiraum, der sich bei einer Anordnung von acht Magneten gemäß 3 ergibt, also bei acht paarweise parallel gepolten Magneten, die jeweils an den Ecken eines würfelförmigen Raumes 3 angeordnet sind. In 4 ist erkennbar, daß innerhalb des würfelförmigen Raumes 3 ein freischwebender Freiraum 15 gebildet ist, der vollständig von der magnetischen Flüssigkeit 13 umgeben ist. Durch eine entsprechende Wahl des magnetischen Potentials kann der Freiraum 15 so ausgebildet werden, daß sich senkrecht zu den Mit telpunkten der Seitenflächen verlaufende, freischwebende Kanäle 29 ergeben, über die der Freiraum 15 von außen zugänglich ist, sofern in den Seitenwänden des würfelförmigen Raumes 3 entsprechende Öffnungen vorgesehen sind. Der innere Bereich des Freiraumes schwebt frei innerhalb des Raumes 3, ohne die Seitenwände des Würfels zu berühren.
  • Durch die entsprechende Festlegung des magnetischen Feldes, beispielsweise durch eine Veränderung der Position der Magnete 5, 7, 9 und 11 im Bereich der Ecken des Raumes 3 können die Kanäle 29 quasi verschoben werden und dadurch auch die Position des Freiraumes 15. Dadurch kann erreicht werden, daß möglicherweise auch nur zwei oder einer der Kanäle die Wandung des Würfels berührt. Denkbar ist es nach dem oben Gesagten auch, die magnetischen Kräfte so zu wählen, daß der Freiraum die Wandung des Raumes 3 nicht berührt. Die Größe des Freiraumes kann durch einen unterschiedlichen Füllungsgrad des Raumes 3 mit magnetischer Flüssigkeit 13 bestimmt werden.
  • Zur Funktion der anhand der Figuren erläuterten Vorrichtung und zur Durchführung des Verfahrens zur Levitation von nichtmagnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina ist Folgendes festzuhalten:
    Der Raum 3 wird so weit mit einer magnetischen Flüssigkeit 13 gefüllt, daß dieser nicht vollständig ausgefüllt ist. Durch die Anbringung von Magneten 5, 7, 9 und 11 an den Ecken des würfelförmigen Raumes 3 werden in das Innere des Raumes magnetische Kräfte eingeleitet. Die Magnete können, wie anhand von 2 erläutert, paarweise entgegengesetzt gepolt oder, wie anhand von 3 erläutert, paarweise parallel gepolt sein. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist die paarweise parallele Polung der Magnte gewählt.
  • Durch die magnetischen Kräfte wird die magnetische Flüssigkeit 13 angezogen, so daß sich im Inneren des Raumes 3 quasi eine Blase beziehungsweise ein Freiraum bildet, in dem Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina vorhanden sein können. Die Volumina werden von der magnetischen Flüssigkeit 13 im Inneren des Raumes 3 gehalten, so daß diese praktisch frei schwebend sind. Bei einer Verlagerung des Freiraumes 15 durch eine Beschleunigung des Raumes 13 erfolgt durch die magnetischen Kräfte eine Rückverlagerung der Blase beziehungsweise des Freiraumes. Wird der Freiraum klein genug gewählt, kann dieser die Wände des würfelförmigen Raumes 3 nicht berühren, so daß das von der magnetischen Flüssigkeit 13 eingeschlossene Volumen frei von mechanischen Kräften der Seitenwände gehalten wird.
  • Aufgrund der hier gegebenen Kräfte kann die Vorrichtung 1 als Beschleunigungssensor verwendet werden. Dazu ist es erforderlich, im Zusammenhang mit dem Raum 3 eine Vorrichtung zur Erfassung der Position des Freiraumes 15 zu verwenden, beispielsweise entsprechende Sensoren einzusetzen. Diese können vorzugsweise gleichzeitig die Position des Freirau mes bezüglich der drei Raumachsen ermitteln. Wird durch Beschleunigung der Vorrichtung 1 der Freiraum 15 verlagert, kann die Verlagerung mit Hilfe der Einrichtung beziehungsweise der Sensoren erfaßt werden. Aus der Größe der Verlagerung kann in Kenntnis der magnetischen Rückstellkräfte die Beschleunigung der Vorrichtung 1 bestimmt werden.
  • Es ist darüber hinaus möglich, die Vorrichtung und das Verfahren zur wandlosen Kristallzüchtung einzusetzen, da, wie gesagt, der Freiraum 15 ohne unmittelbare mechanische Einwirkung der Seitenwände freischwebend gehalten wird. Zur Kristallzüchtung wird beispielsweise eine gesättigte Flüssigkeit in den Freiraum 15 eingebracht. Dies kann über die Kanäle 29 erfolgen. Durch eine Steuerung der Temperatur der im Freiraum vorhandenen Flüssigkeit mit Hilfe der Peltier-Elemente 25 und 27 kann ein Ausfallen und ein Wachstum von Kristallen angeregt werden. Es ist auch möglich, über die Kanäle 29 entsprechende Zusatzstoffe in den Freiraum 15 einzubringen.
  • Die Kontrolle des Kristallwachstums kann durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Ultraschall oder Röntgenstrahlung erfolgen.

Claims (17)

  1. Vorrichtung zur Levitation von nicht magnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina mit einem eine magnetische Flüssigkeit (13) enthaltenden, umschlossenen Raum (3), dem Magnete (5,7,9,11) so zugeordnet sind, dass im Inneren des Raums mindestens ein freischwebender Freiraum (15) gebildet wird, der nicht von der magnetischen Flüssigkeit (13) gefüllt ist und der in einer vorbestimmten Position gehalten und bei einer Verlagerung des Freiraumes (15) in diese zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der umschlossene Raum (3) durch einen würfelförmigen Körper gebildet wird, an dessen Ecken und/oder Seiten Magnete (5,7,9,11) angeordnet sind, wobei an allen acht Ecken Magnete vorgesehen sind.
  2. Vorrichtung zur Levitation von nicht magnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina mit einem eine magnetische Flüssigkeit (13) enthaltenden, umschlossenen Raum (3), dem Magnete (5,7,9,11) so zugeordnet sind, dass im Inneren des Raums mindestens ein freischwebender Freiraum (15) gebildet wird, der nicht von der magnetischen Flüssigkeit (13) gefüllt ist und der in einer vorbestimmten Position gehalten und bei einer Verlagerung des Raumes (3) in diese zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (17) des Raumes (3) an mindestens einer Berührungsstelle des Freiraums (15) mit einer Öffnung versehen ist, über die der Freiraum zugänglich ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung verschließbar ist.
  4. Vorrichtung zur Levitation von nicht magnetischen Festkörper-; Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina mit einem eine magnetische Flüssigkeit (13) enthaltenden, umschlossenen Raum (3), dem Magnete (5,7,9,11) so zugeordnet sind, dass im Inneren des Raums mindestens ein freischwebender Freiraum (15) gebildet wird, der nicht von der magnetischen Flüssigkeit (13) gefüllt ist und der in einer vorbestimmten Position gehalten und bei einer Verlagerung des Freiraumes (15) in diese zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem umschlossenen Raum (3) eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung zugeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- und/oder Kühleinrichtung Peltier-Elemente umfasst.
  6. Vorrichtung zur Levitation von nicht magnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina mit einem eine magnetische Flüssigkeit (13) enthaltenden, umschlossenen Raum (3), dem Magnete (5,7,9,11) so zugeordnet sind, dass im Inneren des Raums mindestens ein freischwebender Freiraum (15) gebildet wird, der nicht von der magnetischen Flüssigkeit (13) gefüllt ist und der in einer vorbestimmten Position gehalten und bei einer Verlagerung des Freiraumes (15) in diese zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (15) als Blase ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (15) die Wandung des umschlossenen Raumes (3) nicht berührt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (15) die Wandung (17) des umschlossenen Raumes (3) an mindestens einer definierten Stelle berührt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Magnete (5,7,9,11) Permanentmagnete und/oder stromdurchflossene Spulen verwendet werden.
  10. Verfahren zur Leviation von nichtmagnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 6, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – ein mit einer magnetischen Flüssigkeit (13) gefüllter Raum wird einem Magnetfeld ausgesetzt, so dass sich im Inneren des Raumes (3) mindestens ein freischwebender Freiraum (15) bildet, der nicht von der magnetischen Flüssigkeit (13) ausgefüllt ist, – das Magnetfeld wird so gewählt, dass der Freiraum (15) in einer vorbestimmten Position gehalten und bei einer Verlagerung des Freiraumes (15) in diese zurückgeführt wird.
  11. Verfahren zur Leviation von nichtmagnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – ein mit einer magnetischen Flüssigkeit (13) gefüllter Raum wird einem Magnetfeld ausgesetzt, so dass sich im Inneren des Raumes (3) mindestens ein freischwebender Freiraum (15) bildet, der nicht von der magnetischen Flüssigkeit (13) ausgefüllt ist, – das Magnetfeld wird so gewählt, dass der Freiraum (15) in einer vorbestimmten Position gehalten und bei einer Verlagerung des Freiraumes (15) in diese zurückgeführt wird, und – Einbringen einer gesättigten Flüssigkeit in den Freiraum (15) durch eine Öffnung in der Wandung (17) des Raumes (3).
  12. Verfahren zur Levitation von von nicht magnetischen Festkörper-, Gas- und/oder Flüssigkeitsvolumina unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – ein mit einer magnetischen Flüssigkeit (13) gefüllter Raum wird einem Magnetfeld ausgesetzt, so dass sich im Inneren des Raumes (3) mindestens ein freischwebender Freiraum (15) bildet, der nicht von der magnetischen Flüssigkeit (13) ausgefüllt ist, – das Magnetfeld wird so gewählt, dass der Freiraum (15) in einer vorbestimmten Position gehalten und bei einer Verlagerung des Freiraumes (15) in diese zurückgeführt wird, und – Einstellen einer bestimmten Temperatur im Freiraum (15).
  13. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 6 als Beschleunigungssensor, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erfassung der Position des Freiraumes (15).
  14. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Sensoren umfasst, die die Position des Freiraumes (15) in drei Raumachsen -vorzugsweise gleichzeitig- bestimmen.
  15. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 9 zur wandlosen Kristallzüchtung, dadurch gekennzeichnet, dass in den Freiraum (15) eine Flüssigkeit eingeschlossen ist, aus der Kristalle ausfallen.
  16. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 10 zur wandlosen Kristallzüchtung, dadurch gekennzeichnet, dass in den Freiraum (15) eine Flüssigkeit eingebracht ist, in die Zusatzstoffe eingeleitet werden, so dass durch die Konzentration der Zusatzstoffe das Kristallwachstum angeregt wird.
  17. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kristallwachstum durch die Einstellung einer bestimmten Temperatur im Freiraum (15) beeinflusst und gesteuert wird.
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