DE2446986C3

DE2446986C3 - Magnetic shielding device

Info

Publication number: DE2446986C3
Application number: DE2446986A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Dr.Rer.Nat. Albrecht 6451 Rodenbach Mager
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1974-10-02
Filing date: 1974-10-02
Publication date: 1981-08-27
Also published as: CH594969A5; NL174504B; ATA746075A; CH595039A5; NL7510185A; DE2446986B2; AT359557B; BE833867A; FR2287148B1; IT1043021B; NL174504C; DE2446986A1; FR2287148A1

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetische Abschirm vorrichtung mit Linearabmessungen größer als 1 m und mit wenigstens einer Abschirmschicht aus einem hochpermeablen magnetischen Werkstoff. The invention relates to a magnetic shielding device with linear dimensions greater than 1 m and with at least one shielding layer made of a highly permeable magnetic material.

Abgeschirmte Großräunie werden in zunehmendem Maße benötigt, um einerseits in störfeldfreier Umgebung mit hochempfindlichen Geräten arbeiten zu können, beispielsweise mit elektromedizinischen Geräten zur Aufnahme von Gehirnströmen oder mit hochauflösenden Elektronenmikroskopen, und um andererseits in Magnetfeldern bestimmter Richtung und Stärke Messungen und Eichungen durchführen zu können, beispielsweise an Magnetometern für Raumfluganwendungen. Ohne eine wirkungsvolle magnetische Abschirmung beeinträchtigen nämlich Slörfelder die Meßgenauigkeit oder sie machen schwierige Messungen oder genaue Beobachtungen überhaupt unmöglich.Shielded large areas are increasingly required, on the one hand, in an environment free from interference fields To be able to work with highly sensitive devices, for example with electro-medical devices for recording brain waves or with high-resolution electron microscopes, and on the other hand to carry out measurements and calibrations in magnetic fields of a certain direction and strength can, for example, on magnetometers for space flight applications. Without an effective magnetic Shielding affect Slörfelder namely the measurement accuracy or they make it difficult Measurements or precise observations are impossible at all.

Bei den störenden Feldern kann es sich sowohl um statische Felder, wie beispielsweise das magnetische Erdfeld, als auch um Wechseifelder unterschiedlicher Stärke handeln. Besonders kritisch sind im allgemeinen jene magnetischen Störungen, die im Bereich der Netzfrequenz und deren Oberschwingungen auftreten.The interfering fields can be static fields such as magnetic fields Erdfeld, as well as alternating fields of different strengths. Are particularly critical in general those magnetic disturbances that occur in the range of the mains frequency and its harmonics.

Um diese elektromagnetischen Störfelder niedriger und mittlerer Frequenz von empfindlichen Geräten fernzuhalten, genügt es nicht, Drahtgeflechte oder Bleche aus elektrisch leitenden Materialien zur Abschirmung zu verwenden, da diese gegen magnetische Störungen erst bei relativ hohen Frequenzen (größer 20 kHz) wirksam werden und bei tiefen Frequenzen nur auf die elektrische Komponente ansprechen. Um eine hinreichende Schwächung der magnetischen Komponente des Störfeldes zu erreichen, ist es erforderlich, magnetische Werkstoffe hoher Permeabilität zu verwenden. To avoid these electromagnetic interference fields of low and medium frequency from sensitive devices to keep away, it is not enough to use wire meshes or sheets made of electrically conductive materials for shielding to be used, as these against magnetic interference only at relatively high frequencies (greater 20 kHz) become effective and only respond to the electrical component at low frequencies. To a To achieve sufficient weakening of the magnetic component of the interference field, it is necessary to to use magnetic materials of high permeability.

Aus der Veröffentlichung von B. V. Connor in »ESRO Space Doc. No. 66-11285«, Seiten 163 bis 187 (JPL Technical Memorandum No. 33-216) ist bereits bekannt, Großräume dadurch gegen magnetische ~> Störfelder abzuschirmen, daß die Wandllächen aus einzelnen Blechen eines hochpermeablen Materials zusammengesetzt werden. Aus dieser Literaturstelle geht hervor, daß zunächst auf eine mit Sperrholz verschalte Holzzelle vorfabrizierte, schlußgeglühlteFrom the publication by BV Connor in »ESRO Space Doc. No. 66-11285 ", pages 163-187 (JPL Technical Memorandum No. 33-216) is already known, thereby shield against magnetic Areas ~> interference that the Wandllächen of individual sheets of a high permeability material are assembled. From this reference it can be seen that initially on a wooden cell covered with plywood, it was finally annealed

ίο Bleche einer weichmagnetischen Nickel-Eisen-Legierung geklebt werden. Da bei aneinandergesetzten Blechelementen nachteiligerweise Lücken in der Abschirmhülle verbleiben, die die Abschirmwirkang erheblich reduzieren, ist weiter vorgesehen, dieίο Sheets of a soft magnetic nickel-iron alloy to be glued. Because when sheet metal elements are placed against one another, the disadvantage is that there are gaps in the shielding cover remain, which reduce the shielding effect considerably, is further provided that

r> Zwischenräume mit Streifen des gleichen Materials abzudecken.r> Gaps with strips of the same material to cover.

Bei zusammengesetzten Schirmungselementen ist die erreichbare Abschirmwirkung in starkem Maße von der Art und Größe der Verbindungsfugen abhängig. Diese Fugen wirken nämlich als Inhomogenitäten und setzen infolge der Scherung des Magnetkreises die wirksame Permeabilität der Abschirmhülle wesentlich herab, was zu einer starken Verminderung des Abschirmeffektes führt.In the case of composite shielding elements, the shielding effect that can be achieved differs to a large extent Depending on the type and size of the connecting joints. These joints act as inhomogeneities and set as a result of the shear of the magnetic circuit, the effective permeability of the shielding shell is significantly reduced, which leads to a strong reduction in the shielding effect.

2ϊ Auch das Aufkleben der Abschirmbleche auf Sperrholz führt zu Verspannungen im hochempfindlichen Magnetmaterial und erniedrigt so dessen Permeabilitätswerte.
Es ist ferner bekannt, weitgehend magnetfeldfreie2ϊ Gluing the shielding plates to plywood also leads to tension in the highly sensitive magnetic material and thus lowers its permeability values.
It is also known to be largely free of magnetic fields

3<> Räume dadurch herzustellen, daß man in jeder Richtung der drei Raumkoordinaten Spulensysteme anordnet, um damit Magnetfelder zu erzeugen, die den auftretenden Störfeldern entgegengerichtet sind und diese zu Null kompensieren. Von den Signalen entsprechend angeordneter Sonden im Störfeld werden Ströme abgeleitet, die den Kompensationsspulen zufließen. Jede Änderung des Störfeldes äußert sich in einer Änderung des Gegenfeldes, das vom Spulensystem aufgebaut wird (DE-OS 21 46 071). Mit einem weiteren Spulensystein ist3 <> to produce rooms by arranging coil systems in each direction of the three spatial coordinates in order to generate magnetic fields which are directed in the opposite direction to the interference fields which occur and which compensate for zero. Currents that flow to the compensation coils are derived from the signals of appropriately arranged probes in the interference field. Every change in the interference field is expressed in a change in the opposing field that is built up by the coil system (DE-OS 21 46 07 1 ). With another coil system is

·»" es zudem möglich, homogene Magnetfelder innerhalb des abgeschirmten Raumes zu erzeugen (Techn. Mitt. AEG-TELEFUNKENbO [1970], Seiten 90 und 91). Es ist jedoch schwierig, unerwünschte Rückwirkungen der einzelnen Spulensysteme auf die Sonden zu vermeiden;· »" It also possible to have homogeneous magnetic fields within of the shielded room (Techn. Mitt. AEG-TELEFUNKENbO [1970], pages 90 and 91). It is However, it is difficult to avoid undesirable repercussions of the individual coil systems on the probes;

4"> außerdem sind erhebliche Aufwendungen erforderlich, um die notwendige Konstanz der Regelkreise zu erreichen. In ungünstigen Fällen kann sogar durch Rückkcpplungseffekte ein Aufschaukeln der Störung bewirkt werden (z. B. Überschwingverhalten bei Im-4 "> in addition, considerable expenses are required, to achieve the necessary constancy of the control loops. In unfavorable cases it can even go through Feedback effects can cause the disturbance to build up (e.g. overshoot behavior in the event of

■'() pulsstörungen).■ '() pulse disturbances).

Eine exakte Ausregelung von unregelmäßig auftretenden Störungen ist auf diesem Wege kaum möglich.An exact adjustment of irregularly occurring disturbances is hardly possible in this way.

Ferner wurde in allen bisherigen Vorschlägen zur Erzeugung definierter Felder davon ausgegangen, daßFurthermore, it was assumed in all previous proposals for the creation of defined fields that

~>~> die betreffenden Spulen bzw. Spulensysteme einen ausreichenden Abstand von den Wänden des Abschirmraumes aufweisen, um den Feldverlauf des Spulensystems nicht zu verändern.
Andererseits kann man jedoch eine Homogenisierung~>~> the relevant coils or coil systems have a sufficient distance from the walls of the shielding space so as not to change the field profile of the coil system.
On the other hand, however, a homogenization can be used

€»n des Feldes durch sinnvolle Anwendung entsprechender weichmagnetischer Rückschlüsse bewirken. Bisher sind solche Verfahren aber nur für den Fall kreiszylinderförmiger Anordnungen bekannt, z. B. aus dem Fachbuch von E. Du rand, »Magnetostatique«, Paris 1968, Seite€ »n of the field through appropriate application cause soft magnetic conclusions. So far, however, such methods are only circular-cylindrical Known arrangements, e.g. B. from the textbook by E. Du rand, "Magnetostatique", Paris 1968, page

to 544.to 544.

Geht man davon aus, daß z. B. innerhalb eines Helmholtzspulensystems nur ein kleiner Volumenanteil die Homogenitätsbedingungen erfüllt und außerdemAssuming that z. B. only a small volume fraction within a Helmholtz coil system satisfies the homogeneity conditions and moreover

dieses Spulensystem wiederum in großem Abstand von dem Abschirmgehäuse gehalten werden muß, um Rückwirkungen zu vermeiden, so kommt man zu sehr großen Abschirmräumen bei einem relativ kleinen homogenen Nutzraum.this coil system in turn must be kept at a large distance from the shielding housing To avoid repercussions, one arrives at very large shielding spaces with a relatively small one homogeneous usable space.

So wird in der bereits zitierten Veröffentlichung »Magnetfeldsimulationsanlagen für Satelliten« (Techn. Mitt. AEG-TELEFUNKEN 60 [1970], Seiten 90 und 91) für den Fall eines Braunbek-Quadratspulensystems darauf hingewiesen, daß man einen Spulendurchmesser von etwa 15 m benötigt, um eine Homogenilätszone von 3 m Durchmesser zu erhalten; es kann also nur der fünfte Teil der Lineardimension der Spule wirksam als homogener Feldbereich genutzt werden.For example, in the publication "Magnetic field simulation systems for satellites" (Techn. Mitt. AEG-TELEFUNKEN 60 [1970], pages 90 and 91) for the case of a Braunbek square coil system pointed out that you need a coil diameter of about 15 m to create a Homogenilätszone obtainable from 3 m diameter; so it can only act as the fifth part of the linear dimension of the coil homogeneous field area can be used.

Arbeitet man hingegen nicht mit der Kompensationsmethode, sondern mit einer Abschirmhülle aus hochpermeablem Material, dann sollte die Abmessung dieser Hülle nach den bisherigen Vorstellungen noch groß gegen die Spulenabmessung sein.If, on the other hand, you do not work with the compensation method, but with a shielding cover made of highly permeable Material, then the dimensions of this cover should still be large according to the previous ideas be against the coil dimension.

Da der Aufwand für die Abschirmvorrichtung mit der dritten Potenz der Linearabmessung wächst, sind derartige Projekte bisher technisch nicht realisiert worden. Zusätzlich ist hierbei noch zu berücksichtigen, daß mit der Vergrößerung der Lineardimension der Abschirmvorrichtung auch die Materialdicke des verwendeten Materials entsprechend erhöht werden muß, um einen ausreichenden Abschirmfaktor zu erhalten.Since the effort for the shielding device increases with the third power of the linear dimension, such projects have not yet been technically implemented. In addition, it must be taken into account here that with the enlargement of the linear dimension of the shielding device, the material thickness of the material used must also be increased accordingly in order to obtain a sufficient shielding factor.

Die Wirksamkeit einer magnetischen Abschirmvorrichtung hängt von der Permeabilität des verwendeten Werkstoffes ab. Es liegt daher nahe, hochpermeable Legierungen für Abschirmzwecke einzusetzen. Diese Legierungen erhalten ihre günstigen magnetischen Eigenschaften jedoch erst nach einer Glühbehandlung bei relativ hohen Temperaturen. Eine nachfolgende Bearbeitung ist weitgehend zu vermeiden, da sie die magnetischen Kennwerte beeinträchtigt; man glüht demzufolge kleinere Abschirmvorrichtungen in der Regel im Ganzen.The effectiveness of a magnetic shielding device depends on the permeability of the one used Material from. It therefore makes sense to use highly permeable alloys for shielding purposes. These However, alloys only acquire their favorable magnetic properties after an annealing treatment at relatively high temperatures. Subsequent processing is to be avoided as far as possible, as it will reduce the magnetic characteristics impaired; one therefore glows smaller shielding devices in the Generally speaking.

Dieses Verfahren ist bei großen Abschirmvorrichtungen nicht mehr anwendbar, da entsprechende Ofeneinheiten nicht zur Verfügung stehen. Zusätzlich würde aus Stabilitätsgründen die Glühung großer Hohlkörper zu erheblichen Schwierigkeiten führen.This method can no longer be used with large shielding devices, as the corresponding furnace units are not available. In addition, the annealing of large hollow bodies would be closed for reasons of stability cause considerable difficulties.

Unter Vermeidung der aufgezeichneten Nachteile bisheriger Lösungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Abschirmvorrichtung mit Linearabmessungen größer als 1 m und mit wenigstens einer Abschirmschicht aus einem hochpermeablen magnetischen Werkstoff anzugeben, die eine verbesserte Abschirmwirkung aufweist. In dieser Abschirmvorrichtung sollen sich mittels einer zusätzlichen Vorrichtung relativ große homogene Magnetfelder vorgegebener Richtung und Stärke erzeugen lassen.Avoiding the disadvantages of previous ones Solutions, the invention is based on the problem of having a magnetic shielding device Linear dimensions greater than 1 m and with at least one shielding layer made of a highly permeable magnetic Specify material that has an improved shielding effect. In this shielding device should be relatively large homogeneous magnetic fields given by means of an additional device Create direction and strength.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unmittelbar auf der aus möglichst langen Bändern bestehenden ersten Abschirmschicht eine weitere Schicht mit kreuzweise zu den Bändern der ersten Abschirmschicht verlaufenden möglichst langen Bändern verlegt ist.The object is achieved according to the invention in that directly on the from the longest possible strips existing first shielding layer another layer with crosswise to the bands of the first shielding layer running tapes that are as long as possible.

Die erfindungsgemäße Abschirmvorrichtung weist insbesondere dann eine günstige Abschirmwirkung auf, wenn der magnetische Werkstoff aus einer Nickel-Eisen-Legierung besteht, die 70 bis 82 Gew.-% Nickel, 0 bis 11 Gew.-% Kupfer, 0 bis 6 Gew.-% Molybdän, 0 bis 6 Gew.-% Chrom, Rest Eisen enthält, wobei der Eisengehalt mindestens 9 Gew.-% beträgt.The shielding device according to the invention has a favorable shielding effect in particular, if the magnetic material consists of a nickel-iron alloy containing 70 to 82% by weight of nickel, 0 contains up to 11% by weight copper, 0 to 6% by weight molybdenum, 0 to 6% by weight chromium, the remainder being iron, the Iron content is at least 9 wt .-%.

Zur weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, auf die Innenseiten der Abschirmwände ein oder mehrere Wicklungssysteme aus parallel verlaufenden Drähten oder Bändern gleichmäßig zu verlegen, um ein homogenes Magnetfeld vorgegebener Richtung und Größe erzeugen zu können. Im Falle mehrerer Wicklungssysteme sind diese so anzuordnen, daß ihre Spulenachsen senkrecht zueinander stehen.For a further development of the invention it is provided that one or on the inside of the shielding walls Lay several winding systems of parallel wires or strips evenly in order to achieve a to be able to generate a homogeneous magnetic field of a given direction and size. In the case of several Winding systems these are to be arranged in such a way that their coil axes are perpendicular to one another.

Der Aufbau der Abschirmhülle aus zwei kreuzweiseThe structure of the shield cover from two crosswise

und unmittelbar aufeinander verlegten Teilschichten hat den Vorteil daß durch die hiermit erzielte maximale Überlappung ein günstiger Verlauf des magnetischenand has partial layers laid directly on top of one another the advantage that through the maximum overlap achieved in this way, a favorable course of the magnetic

Flusses längs der einzelnen Bahnen erreicht und damit die hohe Permeabilität weichmagnetischer Werkstoffe wirksam ausgenutzt wird. Da sich jedes Magnetfeld inReached the flow along the individual tracks and thus the high permeability of soft magnetic materials is effectively used. Since every magnetic field is in

der Schichtebene in zwei senkrecht zueinander stehende Komponenten aufspalten läßt, läuft der magnetische Fluß stets in günstigen Richtungen mit einem Minimum an Luftspalten, so daß in allen Richtungen des abgeschirmten Raumes hohe Abschirmfaktoren erreicht werden.splits the layer plane into two mutually perpendicular components, the magnetic one runs Flow always in favorable directions with a minimum of air gaps, so that in all directions of the shielded room high shielding factors can be achieved.

Bei besonders hohen Anforderungen an die Abschirmwirkung kann man Mehrfachabschirmungen verwenden, deren einzelne Abschirmschichten z. B. aus je zwei kreuzweise verlegten Teilschichtsystemen aufgebaut sind.Multiple shields can be used for particularly high demands on the shielding effect use whose individual shielding layers z. B. from two crosswise laid sub-layer systems are constructed.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darn, daß innerhalb des gesamten Abschirmraumes homogene magnetische Felder vorgegebener Richtung und Größe erzeugt werden können, indem man die Abschirmwände mit rechtwinklig gekreuzten Stromleitersystemen aus parallelen Drähten oder Bändern belegt. Durch den günstigen magnetischen Rückschluß über die Abschirmwände besitzt das Gesamtsystem eine Feldverteilung mit hoher Homogenität. A major advantage of the device according to the invention is that within the whole Shielding room homogeneous magnetic fields of predetermined direction and size can be generated, by making the shielding walls with right-angled electrical conductor systems made of parallel wires or tapes occupied. Due to the favorable magnetic return through the shielding walls, the Overall system a field distribution with high homogeneity.

Die Wirksamkeit einer derartigen erfindungegemäßen Spulenbelegung zur Herstellung eines homogenen Magnetfeldes in einem kubischen oder quaderförmigen Abschirmraum beruht auf folgenden theoretischen Überlegungen:The effectiveness of such a coil configuration according to the invention for producing a homogeneous one Magnetic field in a cubic or cuboid shielding space is based on the following theoretical Considerations:

Potentialfelder sind durch ihre Werte auf einer Berandung vollständig gegeben. Gelingt es nun, auf den Seitenflächen des Abschirmraumes die Potential- bzw. Feldverteilung entsprechend des eines unendlich ausgedehnten homogenen Feldes zu schaffen, so muß auch im Innern des Raumes ein homogenes Feld vorliegen.Potential fields are completely given by their values on a boundary. It succeeds now on the Side surfaces of the shielding space the potential or field distribution corresponding to that of an infinitely extended To create a homogeneous field, a homogeneous field must also be present in the interior of the room.

Belegt man zunächst nur die zu einer der Kanten des betrachteten Raumes (Richtung a) parallelen Seilen von der Innenseite der Abschirmwände her gleichmäßig mit einem Stromleitersystem aus parallelen Drähten, so kann durch einen entsprechenden Strom durch diese Spulenbelegung (Spulenachse parallel zu a)e\n konstanter Gradient des magnetischen Potentials im Innenraum des Spulensystems längs der vier zugehörigen Seitenflächen erzeugt werden, wenn man von den geringfügigen Feldabweichungen absieht, die durch die Leiterverteilung bedingt sind.If one initially only covers the cables parallel to one of the edges of the considered space (direction a) from the inside of the shielding walls with a current conductor system made of parallel wires, a corresponding current through this coil configuration (coil axis parallel to a) e \ n constant gradient of the magnetic potential in the interior of the coil system can be generated along the four associated side surfaces, if one disregards the slight field deviations caused by the conductor distribution.

Auf die beiden begrenzenden Flächen senkrecht zu a On the two delimiting surfaces perpendicular to a

treffen die Feldlinien senkrecht auf, wenn die Permeabi-the field lines hit perpendicularly when the permeability

bo lität des Wandmaterials genügend hoch und die Wandstärke der Abschirmung so ausreichend bemessen ist, daß der Gesamtfluß aus dem Innenraum bei der betreffenden durch den Strom eingestellten Feldstärke voll und ohne Sättigungseffekt aufgenommen werdenThe quality of the wall material is sufficiently high and the Wall thickness of the shield is sufficiently dimensioned that the total flow from the interior at the relevant field strength set by the current can be recorded fully and without a saturation effect

t>5 kann.t> 5 can.

Unter diesen Bedingungen können die Abschirmwände s ikrecht zu a als Flächen konstanten magnetischen Potentials aufgefaßt werden. Das Magnetische Feld H, Under these conditions, the shielding walls ikrecht s can be regarded to as a surfaces of constant magnetic potential. The magnetic field H,

im Innern der Abschirmung ergibt sich dann unmittelbar aus der Stromdichte /der Spulenbelegung.inside the shield then results directly from the current density / the coil occupancy.

Berücksichtigt man den endlichen Permeabilitätswert weichmagnetischen Materials, so iind kleine Abweichungen möglich. Auch die Hystereseeigenschaften können bei größeren Aussteuerungen geringfügig wirksam werden. In Anbetiacht der für diesen Magnetkreis wirksamen starken Scherung mit einer Luftstrecke über die gesamte Raumabmessung, können diese Effekte indessen bei Werkstoffen mit genügend geringen Koerzitivfeldstärken (hohe Aussteuerung) bzw. kleinen Rayleigh-Konstanten (kleine Aussteuerung) vernachlässigt werden. Durch eine geeignete Wechselfeld-Idealisierung können auch diese im allgemeinen veruachlässigbaren Effekte eliminiert werden.If the finite permeability value of soft magnetic material is taken into account, there are small deviations possible. The hysteresis properties can also be marginal at higher levels be effective. In view of the for this Magnetic circuit effective strong shear with an air gap over the entire dimension of the room these effects, however, for materials with sufficiently low coercive field strengths (high modulation) or small Rayleigh constants (small modulation) are neglected. Through a suitable Alternating field idealization can also do this in general negligible effects are eliminated.

Erweitert man nun dieses System auf die drei zueinander senkrecht stehenden Richtungen des Abschirmraumes mit entsprechenden, dreifach ineinander geschachtelten homogen auf den Innenwänden verlegten Spulensystemen, so lassen sich homogene Magnetfelder beliebiger Orientierung im Inneren des Abschinnraumes erzeugen.If this system is now extended to the three mutually perpendicular directions of the shielding space with corresponding, triple nested, homogeneously laid on the inner walls Coil systems, homogeneous magnetic fields of any orientation can be created inside the decoction space produce.

Der Innenraum kann dabei nahezu vollständig genutzt werden, da Abweichungen erst in unmittelbarer Nähe der Begrenzungsflächen infolge der Windungsunterteilung wirksam werden, die im Prinzip beliebig fein gewählt werden kann.The interior can be used almost completely, as deviations are only immediate The vicinity of the boundary surfaces as a result of the subdivision of the turns become effective, which in principle is arbitrarily fine can be chosen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is described in more detail below.

Zum Aufbau einer quaderförmigen Abschirmvorrichtung der Abmessung 3500 mm χ 2500 mm :·.· 2500 mm wurde zunächst ein Traggerüst errichtet, das als Stahlrippenbau mit Doppel-T-Trägern ausgeführt war. Zur besseren Formgenauigkeit und Formbeständigkeit wurden alle Träger miteinander verschraubt. Um weitgehendst plane Wandflächen zu erhalten, wurde dann das Stahlgerüst innenseitig mit möglichst ebenen Tiefziehblechen verkleidet. Alle Abschirmbleche aus einer Nickel-Eisen-Molybdän-Kupfer-Legierung mit 76 Gew.-% Nickel, 3 Gew.-% Molybdän, 4,5 Gew.-% Kupfer, Rest Eisen wurden in den Abmessungen 2500 mm χ 380 mm χ 2 mm vorgefertigt und in einem Glühofen schlußgeglüht. Die Abschirmblechc wurden zunächst auf die Seitenflächen der Abschirmvorrichtung in waagerechter Richtung verlegt. Dann erfolgte die Verlegung der senkrecht hierzu verlaufenden Bleche. In gleicher Weise wurden danach die Decke und der Boden des abzuschirmenden Raumes kreuzweise mit Blechen belegt. Zur Herstellung <ies magnetischen Schlusses an den Kanten des Raumes wurden 380 mm breite Bleche der Länge nach rechtwinklig abgekantet, so daß Winkelstücke mit einer Schenkelbreite von 190 mm entstanden. Die schlußgeglühten Winkelstücke wurden längs der Innenkanten verlegt, um auch an den Kanten des Raumes eine vollständige Überlappung zu erzielen.To set up a cuboid shielding device measuring 3500 mm 2500 mm: ·. · 2500 mm First, a shoring was erected, which was designed as a steel rib construction with double T-beams. For better dimensional accuracy and dimensional stability, all carriers were screwed together. Around To obtain largely flat wall surfaces, the steel frame was then on the inside with as flat as possible Deep-drawn sheets clad. All shielding plates made of a nickel-iron-molybdenum-copper alloy with 76 Wt .-% nickel, 3 wt .-% molybdenum, 4.5 wt .-% copper, remainder iron were in the dimensions 2500 mm 380 mm χ 2 mm prefabricated and finally annealed in an annealing furnace. The shielding plates were first laid on the side surfaces of the shielding device in the horizontal direction. Then came the Laying of the sheets running perpendicular to this. In the same way, the ceiling and the The floor of the room to be screened is covered with metal sheets crosswise. For the production This magnetic closure at the edges of the room was folded lengthways at right angles to 380 mm wide sheets, so that angle pieces with a side width of 190 mm were created. The finally annealed contra-angle handpieces were laid along the inner edges to ensure a complete overlap at the edges of the room achieve.

Die endgültige Befestigung an den Tiefziehblechen und die enge Verbindung beider Teilschichtsysteme erfolgte in allen Kreuzungsfeldern durch Hohlblindnieten, die eine schonende Verbindung der hochpermeablen Abschirmbleche gestatteten.The final attachment to the deep-drawn sheets and the close connection of both sub-layer systems was carried out in all intersection areas with hollow blind rivets, which gently connect the highly permeable Shielding plates allowed.

Die erzielte Abschirmwirkung wurde mit Hilfe des Abschirmfaktors 5 bestimmt, der das Verhältnis des äußeren Feldes H-, (Störfeld) zu dem Feld H, innerhalb der Abschirmvorrichtung angibt.The shielding effect achieved was determined with the aid of the shielding factor 5, which indicates the ratio of the external field H- (interference field) to the field H, within the shielding device.

Zur Ermittlung des magnetostatischen Abschirmfaktors wurde das Gleichfeld außerhalb und das verbleibende Restfeld innerhalb der Abschirmvorrichtung mil einem Feldstärkenmesser bestimmt.To determine the magnetostatic shielding factor, the constant field was outside and the remaining field Determined residual field within the shielding device with a field strength meter.

Eine Aussage über den WechselfeldabsL'hirmfaktor ist nur unter der Annahme einer hinreichenden Konstanz der Störfelder während der Messung innerhalb und außerhalb der Abschirmvorrichtung möglich. Gemessen wurde die am stärksten beobachtbare 50-Hz-Koinponente des Störfeldes mit einem frequenzgesteuerten phasenempfindlichen Verstärker.A statement about the alternating field shielding factor is only under the assumption of sufficient constancy of the interference fields during the measurement within and possible outside the shielding device. The most strongly observable 50 Hz component was measured the interference field with a frequency-controlled phase-sensitive amplifier.

Die Ergebnisse für den Mittelbereich der Abschirmvorrirhtung sind für beide Messungen in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt.The results for the central area of the shielding device are summarized for both measurements in the table below.

)n Art der
Störung) n kind of
disturbance

MeßortMeasurement location

FeldstärkeField strength

Abschirmfaktor SShielding factor S

Gleichfeld
WechselfeldConstant field
Alternating field

außerhalb 260 mA/cm 93
innerhalb 2,8 mA/cmoutside 260 mA / cm 93
within 2.8 mA / cm

außerhalb
innerhalboutside of
within

16,1 μ
0,1116.1 µ
0.11

140140

Aus den Gleichfeldmessungen ist ersichtlich, daß die Feldstärke im Inneren der Abschirmvorrichtung auf etwa 1% reduziert wurde. Die Wechselieldstörungen erniedrigten sich auf 0,7% ihres Außenwertes.From the constant field measurements it can be seen that the Field strength inside the shielding device was reduced to about 1%. The Wechselield Disturbances decreased to 0.7% of their external value.

Der höhere Abschirmfaktor bei Wechselfeldstörun gen ist zu erwarten, da bei der verwendeten Blechdicke von 2 mm und der hohen Materialpermeabilität ein zusätzlicher Wirbelstrom-Abschirmeffckt auftritt.The higher shielding factor in the case of alternating field disturbances is to be expected, because of the sheet thickness used of 2 mm and the high material permeability, an additional eddy current shielding point occurs.

Die erhaltenen Abschirmfaktoren belegen, daß sich mittels der Erfindung abgeschirmte Großräume zur Verfügung stellen lassen, wie sie für hochempfindliche Messungen, beispielsweise zur Aufnahme von Gehirnströmen mit einem Elektro-Enzephalograinin, bcnötigi werden.The shielding factors obtained show that shielded large rooms by means of the invention for Can be made available as they are for highly sensitive measurements, for example for recording brain waves with an electro-encephalograin, bcnötigi will.

Claims

Patent claims:

1. Magnetic shielding device with linear dimensions greater than 1 m and with at least one shielding layer made of a highly permeable magnetic material, characterized in that directly on the first shielding layer consisting of the longest possible strips, another layer with crosswise to the strips of the first shielding layer as long as possible Tapes is misplaced

2. Magnetic shielding device according to claim 1, characterized in that the magnetic Material consists of a nickel-iron alloy, which is 70 to 82% by weight nickel, 0 to 11 % By weight of copper, 0 to 6% by weight of molybdenum, 0 to 6% by weight of chromium, the remainder being iron, the Iron content is at least 9 wt .-%.

3. Magnetic shielding device according to claim 1 or 2, characterized in that for Generation of a homogeneous magnetic field of predetermined direction and size on the inside of the Shielding walls one or more winding systems made of parallel wires or strips are laid evenly, with their coil axes perpendicular in the case of several winding systems to stand by each other.