DE2251110C3 - Magnetischer Fühler mit einem parametrisch erregten zweiten harmonischen Oszillator - Google Patents
Magnetischer Fühler mit einem parametrisch erregten zweiten harmonischen OszillatorInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Fühler, der einen parametrisch erregten zweiten harmonischen
Oszillator mit einem magnetischen Drahtteil enthält, der eine auf einem Leiter aufgebrachte
magnetische Schicht besitzt, wobei durch einen Wechsel in der Schwingphase des zweiten harmonischen
Oszillators ein kleines magnetisches Feld ermittelt wird.
Herkömmliche magnetische Fühler jenes Typs, wie sie etwa in dem japanischen Patent Nr. 10031/1970
dargelegt sind, besitzen den Nachteil, daß auf Grund ihres Aufbaues eine schmale Strahlcharakteristik der
Empfindlichkeit schwer zu erhalten ist.
ao Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen
magnetischen Fühler mit einem parametrisch erregten zweiten harmonischen Oszillator zu schaffen, der eine
äußerst schmale Empfindlichkeits-Charakteristik liefert.
*5 Diese Aufgabe wird erfindungsgeiräß dadurch gelobt,
daß ein magnetischer Fühler mit einem parametrisch erregten zweiten harmonischen Oszillator geschaffen
wird, in dem mindestens ein induktives Element aus einem magnetischen Drahtteil mit einer
auf einem Leiter aufgebrachten magnetischen Schicht und einer darum führenden Wicklung vorgesehen ist,
in dem ein Kondensator mit der Wicklung parallel verbunden ist und einen Resonanzkreis bildet, und
in dem ein Erreger-Wechselstrom an den magnetisehen Drahtteil angelegt wird, um eine zweite harmonische
Schwingung des Erregerstroms im Resonanzkreis herzustellen, wobei ein sehr kleines magnetisches
Feld dadurch ermittelt wird, daß ein Wechsel in der Phase der zweiten harmonischen Schwingung
in Übereinstimmung mit der Richtung eines äußeren magnetischen Feldes benützt wird.
Gemäß dem Grundgedanken dieser Erfindung werden mindestens drei induktive Elemente verwendet,
von denen jedes aus einem magnetischen Drahtteil und einer Wicklung besteht, wobei eines dieser
drei induktiven Elemente ein Hauptelement ist und die übrigen um das Hauptelement angeordneten
Hilfselemente sind, und wobei die Wicklungen der Elemente derart in Serie miteinander verbunden sind,
daß, wenn an den magnetischen Teilen die gleiche Erregungsspannung angelegt wird, ein von einem durch
die Wicklung des Hauptelementes fließenden zweiten harmonischen Strom erzeugtes magnetisches Feld die
entgegengesetzte Richtung besitzt wie ein von dem
durch die Wicklung eines jeden Hilfselementes fließenden zweiten harmonischen Strom erzeugtes magnetisches
Feld, wodurch in bezug auf den Kopfteil des einen Endes des Hauptelementes eine äußerst
scharfe Charakteristik gegenüber einem äußeren magnetischen Feld hergestellt wird.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden
näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 den Aufbau eines herkömmlichen parameirischen
magnetischen Fühlers,
Fig. 2 den Aufbau eines herkömmlichen parametrischen
magnetischen Fühlers eines besonders charakteristischen Typs, mit dem der Einfluß eines äuße-
ren gleichförmigen magnetischen Feldes vermieden wird,
Fi g. 3 A, 3 B, 4 A, 4 B und 4 C Beispiele dieser Erfindung
und die dazugehörigen Kurven der magnetischen Empfindlichkeitsverteilung,
F i g. 5 A bis 5 G, 6 A bis 6 C und 7 andere Beispiele dieser Erfindung, die in Form eines entsprechenden
Moduls aufgebaut sind, und
F i g. 8 ein Diagramm der experimentell ermittelten
Charakteristik-Kurven der magnetischen Empfindlichkeitsverteilung von parametrischen magnetischen
Fühlern dieser Erfindung bzw. herkömmlicher Art.
Um den Unterschied zwischen den herkömmlichen Vorrichtungen >ind dieser Erfindung genauer beschreiben
zu können, werden als erstes die herkömmlichen Vorrichtungen beschrieben.
Eine herkömmliche Vorrichtung dieser Art ist so aufgebaut, wie es in den Fig. 1 oder 2 gezeigt ist.
F i g. 1 stellt einen magnetischen Fühler vom Einzeltyp dar (dieser bezieht sich auf das japanische Patent
Nr. 10 031 /1970). Mit 3 ist ein magnetischer Dra^K-il
bezeichnet, der eine magnetische Schicht trag:, mc m
einer solchen Weise auf einem Leiter aufgebracht ist, daß eine Richtung der leichten Magnetisierung in der
Umfangsrichtung liegt. Bei 4 ist eine Schwingungswicklung dargestellt, die um den Magnetisierungsteil 3 gewickelt ist.
Der Magnetisierungsteil 3 und die Wicklung 4 bilden ein induktives Element L. Die Bezugszcichen 1
und la bezeichnen die Anschlüsse fur die Erregung, an die eine Erregungsspanung et der Frequenz / angelegt
wird, 2 und la die Ausgangsanschlusse, und das Bezugs/eichen C bezeichnet einen mit der Wicklung 4
parallel verbundenen Kondensator. Das induktive Element L und der Kondensator C stellen einen Resonanzkreis
der Frequenz If dar. Demgemäß wird,
wenn der Resonanzkreis zwischen den Eingangsanschluss η 1 und la mit der Erregungsspannung ^erreg«
wild, zwischen den Ausgangsanschlüssen 2 und
la eine /weite harmonische Spannung elf hergestellt.
In diesem Falle hangt die Oszillationsphase der Spannung e:, \on der Richtung des magnetischen Flusses
im Magnetfeld ab, wenn die Stärke des Magnetfeldes (z. B. ein Magnetfeld eines Magnetisierers Af), das auf
einen eines der beiden Enden des Magnetisierungsteiles 3 bildenden Kopf H wirkt, über einem bestimmten
Wert liegt. Die Kurve für die Empfindlichkeitsverteilung des magnetischen Fühlers besitzt in diesem Falle
eine Dipol-Form, wie in Fig. 1 bei 5 angedeutet ist, der Kürze halber wird aber nur der halbe Kreis außerhalbdes
Kopfes //(rechts der Linie Y- Ya) betrachtet.
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines magnetischen Fühlers eines anderen Typs, der ein induktives Element
verwendet, das wie im Falle des Beispieles der F i g. 1 aus magnetischen Drahtteilen 3 und 3a und einer
Wicklung 4 besteht. Die Kurve der Empfindlichkeitsverteilung dieses magnetischen Fühlers ist wie im Falle
des Beispieles der Fig. 1 rechts der Linie Y-Ya im
wesentlichen halbkreisförmig, wie bei 9 und 9a in Fig. 2 angedeutet ist, aber bei einem Punkt 10 zwischen
den beiden magnetischen Teilen 3 und 3a halten sich die Wirkungen der magnetischen Teile 3 und
3a das Gleichgewicht und die Empfindlichkeit wird unendlich klein.
Wenn z. B. in dem Bereich 9 die Schwingungsphase von »0« nach »π« umkehrt, kehrt im Bereich 9a die
Phase von »π« nach »0« um. Dias in Fig. 1 dargestellte Schwingungselement vom Einzeltyp ist dem
Einfluß eines äußeren gleichmäßigen magnetischen Feldes unterworfen, wogegen das Schwingungselement
der Fig. 2 den Einfluß des äußeren gleichmäßigen magnetischen Feldes vermeiden kann. Jedes der
Schwingungselemente hat jedoch den Nachteil, daß es schwierig ist, damit eine schmale Meßstrahl-Charakteristik
zu erhalten.
Fig. 3 A zeigt ein Beispiel dieser Erfindung, das drei induktive Elemente verwendet (die anschließend
ίο als Elemente bezeichnet werden): Das mittlere ist ein
Hauptelernent und die anderen sind Hilfselemente, wobei die Elemente in einer zweidimensionalen
Ebene liegen, und die Hilfselemente durch eine geeignete Entfernung (D) vom Hauptelement 9 getrennt
sind und ein Ende des Hauptelementes als Kopf H
benützt wird. In diesem Falle ist die um das Hauptelement 9 fuhrende Wicklung so nah wie möglich am
Kopf H angebracht, und die Wicklungen der Hilfselemente 10 und 11 in einer geeigneten Entfernung (d)
*o vom Kupf H des Hauptelementes 9 angelegt. Die
Wicklungen dieser Elemente sind in Serie geschaltet, so daß das von einem durch das Hauptelement 9 hindurchfließenden
Strom erzeugte magnetische Feld entgegengesetzt ist den magnetischen Feldern in den
»5 Hilfselementen 10 und 11, und ein Kondensator C
ist mit den in Reihe geschalteten Wicklungen parallel verbunden, wodurch ein Schwingkreis entsteht. Die
Richtung des Erregungsstromes ist nicht begrenzt, aber es wird eine Verengung der Strahlenbreite bewirkt,
wenn die magnetischen Drahtteile der entsprechenden Elemente in Serie derart miteinander verbunden
sind, daß der in dem magnetischen Drahtteil des Hauptelementes 9 fließende Erregungsstrom dem
in den magnetischen Dralitteilen der Hilfselemente
10 und 11 fließenden Strömen entgegengerichtet ist. Es wird bevorzugt, die Windungszahl der Wicklungen
eines jeden Elementes derart zu wählen, daß die Summe der Windungszahlen der Hilfselementwicklungen
gleich der Windungszahl des Hauptelementes ist.
Es werden verschiedene Anordnungen betrachtet, bei denen die Erregungsspannung e, an das die entsprechenden
Elemente darstellende magnetische Drahtteil angelegt wird. Es ist z. B. möglich, die Span-
nung an den parallel miteinander verbundenen magnetischen
Drahtteilen so anzulegen, wie es in Fig. .IB dargestellt ist.
Wenn die Erregungsspannung ef zwischen den beiden
Anschlüssen 1 und la angelegt wird, wird in dem
in solcher Art aufgebauten magnetischen Fühler die zweite harmonische Spannung elf zwischen den Ausgangsanschlüssen
2 und 2a in der gleichen Weise erzeugt wie in den oben beschriebenen früheren magnetischen
Fühlern. Unter solchen Bedingungen werden in jedem Element durch die zweite harmonische
Spannung e2f ein zweites harmonisches Feld und durch das zweite harmonische magnetische Feld ein
•nneres gleichgerichtetes magnetisches Feld erzeugt, wobei aber das innere gleichgerichtete magnetische
Feld des Hauptelementes 9 dem inneren gleichgerichteten magnetischen Feld der Hilfselemente 10 und 11
entgegengerichtet ist. Wenn der Magnetisierer M in die Nachbarschaft des Kopfes H gebracht wird und
das von dem Magnetisierer M erzeugte Feld groß und
der Richtung des inneren gleichgerichteten magnetischen Feldes des Hauptelements 9 entgegengerichtet
ist, kehrt sich die Phase der zuvor erwähnten zweiten harmonischen Spannung von »0« nach »n* ^ ent
gegengesetzt um das innere gleichgerichtete magnetische
Feld kehrt sich auch in entsprechender Weise um. Als Wirkung der Umkehrung der Schwingphase
der zweiten harmonischen Spannung und des inneren gleichgerichteten magnetischen Feldes im Hauptelement
9 tritt auch in den Hilfselementen 10 und 11 eine Umkehrung ein. Es ist wünschenswert, daß die
Schwingphase der zweiten harmonischen Spannung in jedem Element in ihre ursprüngliche Form zurückverwandelt
wird, wenn der Magnetisierer M vom Kopf H wegbewegt wird. Vorrichtungen für die
Rückverwandlung der Schwingphase können z. B. derart aufgebaut sein, daß ein kleiner Magnet an dem
den Kopf H entgegengesetzten Ende des Hauptelementes 9 befestigt ist oder daß eine weitere Wicklung
um das Hauptelement 9 geführt und mit einem sehr kleinen Gleichstrom versorgt wird.
Wenn der Magnetisierer Af vom Kopf H weg und zum Hilfselement 10 bewegt wird, besitzen die in dem
Hauptelement 9 und dem Hilfselement 10 errichteten magnetischen Felder die gleichen Richtungen, aber
die Starke des Feldes im Element 9 ist niedrig, während die Stärke des Feldes im Element 10 groß ist.
In diesem Fall kann die Schwingphase umgekehrt werden, da das innere gleichgerichtete magnetische
Feld und das magnetische Feld des Magnetisierers Af im Element 10entgegengesetzte Richtungen besitzen,
und falls das magnetische Feld des Magnetisierers Af
in geeigneter Weise größer ist als das innere Feld der zweiten harmonischen Spannung. Auf diese Weise
wirkt die magnetische Kraft des Magnetisierers Af am Hauptclement 9 und an den Hilfselementen 10 und
11 in entgegengesetzten Richtungen, so daß zwischen den Elementen 9 und 10 oder 9 und 11 ein Punkl
besteht, an dem die magnetische Kraft des Magnetisierers Af, die am Hauptelement 9 angelegt ist und
zur Umkehr der Schwingphase beiträgt, mit jener magnetischen Kraft im Gleichgewicht steht, die an den
Hilfselementen 10 oder 11 angelegt ist und zur Aufrechterhaltung der Schwingphase beiträgt. Da dieser
Punkt von der Größe der magnetischen Kraft des Magnetisierers Af unabhängig ist, kann die Richtungscharakteristik der Kurve der Empfindlichkeitsverteilung
durch Verkleinerung des Abstandes (D) zwischen dem Hauptelement 9 und den Hilfselementen
10 und 11 eingeengt werden. Wird z.B. der Durchmesser des magnetischen Drahtteiles des
Hauptelcmentes 9 zu 0,5 mm gewählt und die Abstände (D) zwischen dem Hauptelemeni 9 und den
Hilfselementen 10 und 11 so weit wie möglich verkleinert,
so kann die Kurve der Empfindlichkeitsverteilung äußerst eng gemacht werden.
Fig. 4 A zeigt ein weiteres Beispiel, in dem der zweidimensionale Aufbau der Fig. 3 A oder 3B tu
einem dreidimensionalen Aufbau erweitert ist. Die Arbeitsweise ist bei diesem Beispiel die gleiche wie
jene im Falle der F i g. 3 A oder 3 B und die ermittelte Verteilungskurve läßt sich in einer kubischen Form
darstellen, wie etwa in Fig. 4B gezeigt ist. Fig. 4C"
stellt die Anordnung der entsprechenden Elemente dar, wie sie aus einer Richtung Z, d. h. aus der Richtung
des Kopfes des Hauptelementes gesehen werden. Fig. 4 A zeigt ein Beispiel, in dem 4 Hilfselemente
symmetrisch um das Hauptelement 9 angeordnet sind, wobei aber die Anzahl der Hilfselemente nicht speziell
auf vier begrenzt ist. sondern wie in Fig. 3 A oder 3 B jKvcigt ist, auch zwei betragen kann oder großer
als zwei scm kann. Es ist zu diesem Zweck ausreichend,
wenn die Hilfselemente entlang eines um das Hauptelement führenden Zylinderumfanges angeordnet
sind und ihre magnetischen Drahtteile und Wicklungen derart verbunden sind, wie in Verbindung
mit den Figuren 3 A, 3 B, 4 A, 4 B und 4 C zuvor beschrieben wurde.
Um eine noch spitzere Richtungscharakteristik des magnetischen Fühlers der Fi g. 3 A oder 3 B zu schaffen,
ist an der entgegengesetzten Seite des Kopfes H
ίο ein magnetisches Glied 20, wie etwa ein Ferrit, vorgesehen,
wie gezeigt ist, um nur die magnetischen Wege der entsprechenden Elemente abzukürzen und sie als
Wege für den Erregungsstrom zwischen den Elementen abzusondern, wodurch der am Kopf H des
Hauptelementes 9 eintretende magnetische Fluß veranlaßt wird, durch die kurzgeschlossene Strecke 20
hindurchzuführen und durch eine Anzahl von Hilfselementen 10.11 zum Kopf H zurückzukehren, ohne
daß zwischen dem Kopf des Hauptelementes und dem
ao entgegengesetzten Ende ein Verlust auftritt, wodurch die Richtungscharakteristik des magnetischen Fühlers
verbessert wird.
Die l· i g. 5 A bis 5 G zeigen ein weiteres Beispiel,
in dem der in Fi g. 4 A gezeigte dreidimensionale mais gnetische Fühler in Form eines Moduls aufgebaut ist.
Wie in Fig. 5 A gezeigt ist, sind z.B. die Elemente
23 und 24 auf der Oberseite einer Unterlage 30 an Kupferplältchen 25 befestigt, die am Randteil der
Unterlage angebracht sind, an dessen Unterseite die Elemente 11 ähnlich befestigt sind. Wie in Fig. 5D
dargestellt ist. sind dagegen die Elemente 10 und 9 an den Kupferfolien 25 auf beiden Seiten der Unterlage
31 angebracht. Anschließend werden die Unterlagen /u einem einheitlichen Aufbau, wie in Fi c 5D
gezeigi ist, zusammengesetzt, wobei Zwischenstufen
26 zwischen den Unterlagen angeordnet werden. Die Fig. 5B. 5 E. und die Fig. 5C, 5F (alle im Querschnitt
gezeigt) stellen Beispiele mit einem ähnlichen Aufbau wie in den Fig. 5 A, 5 D dar, die hinsichtlich
der Anordnung auf jeder einzelnen Unterlage von dem obigen Beispiel abweichen, aber im Endaufbau
damit genau übereinstimmen.
Die Fig. 6 A, 6B und 6C zeigen ein weiteres Beispiel,
in dem der magnetische Fühler der Fi g. 4 A un-
tor der Benutzung der in den Fi g. 5 A bis 5 G gezeigten
Modulunterlage aufgebaut ist. Nachdem die Elemente auf einer Seite der Unterlagen 30 und 31
befestigt worden sind, wie in den Fig. 5 A und 6B
dargestellt ist und in den Fig. 5 A bis 5 G oben be-
schrieben wurde, werden die beiden Unterlagen zusammengefügt,
wobei sie mit Hilfe ihrer Ausschnitte 28 miteinander verbunden werden, wie in der F i g. 6 C
gezeigt ist.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel, in dem ein ma-
gnetischer Fühler, ähnlich dem der F i g. 6 A, 6 B und
6 C, unter Verwendung einer hohlen viereckigen Unterlage 29 aufgebaut ist, bei der die induktiven Hilfselemente
und das Hauptelement an der Außenseite bzw. Innenseite gehalten werden.
So Mit solch einem Modulaufbau kann der magnetische
Fühler auch bequem in einer würfelförmigen Form aufgebaut werden.
Wie oben beschrieben wurde, kann in dem zum Schmalstrahltyp gehörenden magnetischen Fühler
dieser Erfindung die den Magnetismus ermittelnde Verteilungskurve äußersi spitz gemacht werden und
emc lvilic Auflösung erreicht werden, indem die Entl.
/) zwischen dem Hauptclement, das als Kopf
für die Ermittlung der magnetischen Information dient, und jedem der Hilfselemente, und die Entfernung
d zwischen dem Wicklungsende des Hauptelementes und jenem der Hilfselemente geeignet gewählt
wird. Der magnetische Fühler dieser Erfindung kann deshalb magnetische Signale großer Stärke unterscheiden,
besitzt kleine Abmessungen und große Zuverlässigkeit und kann daher äußerst wirksam für industrielle
Zwecke eingesetzt werden.
Das Diagramm der Fig. 8 zeigt die den Magnetismus
ermittelnde Verteilungskurve II des in F i g. 1 gezeigten bisher verwendeten Fühlers vom Einzeltyp
und die Verteilungskurve I des in den Fig. 3 A oder 3 B dargestellten magnetischen Fühlers dieser Erfindung,
wobei die Verteilungskurven für den Fall D= 1 mm und d— 1,5 mm gemessen wurden, und man erkennt
aus dem Diagramm, daß sich der zum Schmal-
strahltyp gehörende Aufbau außerordentlich abhebt. Bei der in den Fi g. 3 A oder 3 B gezeigten Form vom
Schmalstrahltyp ist die ermittelnde Auflösung hoch in der Richtung der Linie Y-Ya, aber nicht zu hoch
in der Richtung der Achsen X-Xa (siehe Fig. 4 A,
4 B und 4 C), die zu Y-Ya rechtwinkelig sind. Die Benutzung
eines solchen Aufbaus, wie er in der Fig. 4 A gezeigt ist, macht dann die ermittelnde Verteilungskurve in der Richtung der Achsen X-Xa spitz und
ίο schafft einen magnetischen Fühler, der eine spitze ermittelnde
Verteilungskurve in allen 3 Dimensionen besitzt.
Der magnetische Fühler dieser Erfindung dient als hochempfindlicher Kopf für die Ermittlung des Magnetismus,
der eine hohe Auflösung besitzt, wenn er zum Lesen von magnetischen Aufzeichnungen benützt
wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
409638/230
Claims (5)
1. Magnetischer Fühler mit einem parametrisch erregten zweiten harmonischen Oszillator, in dem
mindestens ein induktives Element aus einem magnetischen Orahtteil, das eine auf einem Leiter
aufgebrachte magnetische Schicht besitzt, und einer um das Drahtteil führende Wicklung besteht,
in dem ein Kondensator mit der Wicklung parallel verbunden ist und einen Resonanzkreis bildet, und
in dem ein Erreger-Wechselstrom an dem magnetischen Drahtleil angelegt wird und eine zweite
harmonische Schwingung des Erregerstroms im Resonanzkreis hergestellt wird, wobei ein sehr
kleines magnetisches Feld dadurch ermitteil wird, daß ein Wechsel in der Phase der zweiten harmonischen
Schwingung gemäß der Richtung eines äußeren magnetischen Feldes benützt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens drei induktive Elemente (9, 10, 11) verwendet werden, von denen jedes aus einem magnetischen
Drahtteil und »iner Wicklung besteht, daß eines dieser Elemente ein Hauptelement (9) ist und die
übrigen um das Hauptelement (9) angeordnete Hilfselemente (10, 11) sind, daß die Wicklungen
der Elemente derart in Serie miteinander verbunden sind, daß, wenn an den magnetischen Teilen
die gleiche Erregungsspannung (ef) angelegt wird,
ein von einem durch die Wicklung des Hauptelements (9) fließenden zweiten harmonischen Stromes
erzeugtes magnetisches Feld die entgegengesetzte Richtung besitzt wie ein von dem durch die
Wicklungeines jeden Hilfselementes (10,11) fließenden
zweiten harmonischen Stromes erzeugtes magnetisches Feld, wodurch in bezug auf den
Kopfteil des einen Endes des Hauptelements (9) eine äußerst scharfe Empfindlichkeitscharakteristik
gegenüber einem äußeren magnetischen Feld hergestellt wird.
2. Magnetischer Fühler nach Anspruch 1, gekennzeichnet uurch 3 induktive Elemente (9, 10,
11), deren magnetische Drahtteile in gleichen Abständen parallel angeordnet und in Serie miteinander
verbunden sind, und wobei das mittlere (9) der induktiven Elemente (9, 10, 11) das Hauptelement
darstellt (Fig. 3A).
3. Magnetischer Fühler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 3 induktive Elemente (9, 10,
11), deren magnetische Drahtteile in gleichen Abständen
parallel angeordnet und miteinander parallel verbunden sind, und wobei das mittlere (9)
der induktiven Elemente (9, 10, 11) das Hauptelement darstellt (Fig. 3B).
4. Magnetischer Fühler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch S induktive Elemente (9, 10,
U, 15, 16), wobei die magnetischen Drahtteile von vier dieser fünf induktiven Elemente entlang
den Kantenlinien eines regelmäßigen rechtwinkeligen Körpers parallel angeordnet sind, während
der magnetische Drahtteil eines dieser fünf induktiven Elemente entlang der Mittelachse des regelmäßigen
rechtwinkeligen Körpers angeordnet ist (Fig. 4 A, 4 B, 4C).
5. Magnetischer Fühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
magnetischen Drahtteile auf mindestens einer Unterlage eines Mikromoduls (30, 31, 29) angeordnet
sind (Fig. 6A bis 6 C, Fig. 7) (Fig. 5 A bis 5G).
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