DE3940769C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3940769C2 DE3940769C2 DE3940769A DE3940769A DE3940769C2 DE 3940769 C2 DE3940769 C2 DE 3940769C2 DE 3940769 A DE3940769 A DE 3940769A DE 3940769 A DE3940769 A DE 3940769A DE 3940769 C2 DE3940769 C2 DE 3940769C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sample
- electrodes
- rotating
- planar
- electromagnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Schwebevorrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie kann
beispielsweise in einer Raumstation eingesetzt
werden, um für wissenschaftliche Materialexperimente
im Raum verwendet zu werden.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Anordnung, die von
W.K. Rhim, M. Collender, M.T. Hyson, W.T. Simms
und D.D. Elleman in dem Artikel "Development of
an electrostatic positioner for space material
processing" in Rev. Sci. Instrum., 56, Februar 1985,
Seiten 307 bis 317, offenbart ist. Hierin sind
eine geladene Probe 1, ein Positionsdetektor 2
zur Erfassung der Lage der Probe 1, und eine
variable Leistungsquelle 3, deren Ausgangsspannung
sich in Abhängigkeit von dem Signalausgang
des Positionsdetektors 2 ändert, dargestellt.
Weiterhin sind ein Paar planarer Elektroden 4a und
4b, die jeweils mit einem Anschluß der Leistungsquelle 3
verbunden und einander gegenüber angeordnet sind,
Gleichspannungsquellen 5a und 5b sowie Ring
elektroden 6a und 6b, von denen jede eine zugeordnete
der planaren Elektroden 4a, 4b umgibt und an die
durch die Gleichspannungsquellen 5a bzw. 5b
eine höhere Spannung angelegt ist als an die
zugehörigen planaren Elektroden 4a, 4b, vorgesehen.
Im Betrieb wird die Lage der positiv geladenen
Probe 1 ständig vom Positionsdetektor 2 überwacht
und der Ausgang der variablen Leistungsquelle 3
wird so gesteuert, daß, wie Fig. 1 zeigt, die Probe
1 in vertikaler Richtung jeweils in gleichem Abstand
zwischen den oberen und unteren Elektroden gehalten
wird. Da an die Ringelektrode 6a und 6b höhere
Spannungen angelegt sind als an die zugehörigen
planaren Elektroden 4a und 4b, wird die Probe 1
auch in horizontaler Richtung stationär gehalten.
Hierdurch kann ein Experiment, bei dem beispielsweise
eine in dieser Weise gehaltene Probe durch Licht
bestrahlung oder dergleichen erhitzt wird, in
einer Raumstation durchgeführt werden.
Bei der vorbeschriebenen bekannten Schwebevorrichtung
treten jedoch die folgenden Probleme auf. Da die
Lage der Probe nur durch die planaren und die Ring
elektroden gesteuert wird, ist es nicht möglich,
die Probe gesteuert zu drehen, so daß sie gleich
mäßig erhitzt wird. Zusätzlich ist es nicht
möglich, die Zerstörung einer Mikrogravitätsbe
dingung, die ein wesentliches Merkmal von wissen
schaftlichen Materialexperimenten im Raum ist,
beispielsweise durch die selbsttätige Drehung der
Probe selbst infolge von Konvektion zu vermeiden.
Es ist demgemäß die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Schwebevorrichtung zu schaffen, bei der
eine Probe in gesteuerter Weise gedreht werden kann
und dadurch eine gleichmäßige Erhitzung der Probe
in einer Mikrogravitätsumgebung für Experimentierzwecke
möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Schwebevorrichtung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft somit eine Schwebevorrichtung
mit einem Positionsdetektor zur Erfassung der
Lage einer Probe, einer variablen Leistungsquelle,
deren Ausgangsspannung sich in Abhängigkeit vom
Signalausgang des Positionsdetektors ändert, einem
Paar von planaren Elektroden, die jeweils mit einem
der beiden Anschlüsse der variablen Leistungsquelle
verbunden und einander gegenüberliegend symmetrisch
angeordnet sind, und jeweils einer Ringelektrode,
die jede der planaren Elektroden umgibt und an die
eine höhere Spannung als an die zugeordnete planare
Elektrode durch eine Gleichspannungsquelle angelegt
ist, wodurch mittels der planaren und der Ringelektroden
die Probe stationär in einer gewünschten
Lage gehalten wird, und sie zeichnet sich dadurch
aus, daß eine Einrichtung zum Drehen der stationär
gehaltenen Probe vorgesehen ist. Vorzugsweise sind
die Ringelektroden in einzelne Kreissegmente aufgeteilt,
und die Einrichtung zum Drehen der Probe
weist eine Wechselspannungsquelle auf, deren Ausgangsspannung
sich periodisch ändert und deren entgegengesetzte
Pole mit jedem Paar von benachbarten
Kreissegmenten der Ringelektroden verbunden sind.
Somit dienen die unterteilten Ringelektroden, d. h.
die Kreissegmente, sowohl als Mechanismus zum stationären
Halten der Probe in horizontaler Richtung
als auch als Mechanismus zum Drehen der Probe in
gesteuerter Weise. Es ist daher möglich, eine
selbsttätige Drehung der Probe zu verhindern und
außerdem die Probe kontrolliert zu drehen, indem
durch die Wechselspannungsquelle an jedes Paar von
benachbarten Kreissegmenten ein elektrisches Wechselfeld
angelegt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung
weist die Einrichtung zum Drehen der Probe wenigstens
einen mit Wechselstrom gespeisten Elektromagneten
auf, der in einer vorbestimmten Lage außerhalb
der Ringelektrode zum Drehen der Probe mittels
des Magnetfeldes des Elektromagneten vorgesehen
ist.
Durch Veränderung der magnetischen Feldverteilung
durch Anwendung des Gesetzes der elektromagnetischen
Induktion durch Elektromagneten wird ein
Strom in der Probe erzeugt, und diese wird in kontrollierter
Weise gedreht durch Zusammenwirken des
Stromes und des magnetischen Feldes.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung weist
die Einrichtung zum Drehen der Probe eine Strahlungsquelle
auf, die die Probe mit einer Mehrzahl
von Hochenergiestrahlen aus verschiedenen Richtungen
bestrahlt, um ausschließlich eine Drehkraft auf die
Probe auszuüben.
Hochenergiestrahlen von der Strahlungsquelle werden
der schwebenden Probe aus mehreren Richtungen zugeführt,
so daß eine Drehkraft auf die Probe einwirkt.
In diesem Fall wird durch diese Bestrahlung
nur eine Drehkraft auf die Probe ausgeübt, jedoch
keine eine lineare Bewegung erzeugende Kraft.
In einer weiteren Ausbildung schließlich weist die
Einrichtung zum Drehen der Probe einen Permanentmagneten
auf, der zur Drehung angetrieben wird, während
er ein magnetisches Feld in dem Raum erzeugt,
in dem sich die Probe befindet.
Da der das im die Probe enthaltenden Raum erzeugte
magnetische Feld bildende Permanentmagnet rotiert,
treten Wirbelströme in der Probe auf, und diese
Wirbelströme und das magnetische Feld erzeugen zusammen
eine Lorentzkraft, die in der gleichen Richtung
wie der Drehrichtung des Permanentmagneten auf
die Probe einwirkt, so daß diese rotiert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine bekannte Schwebevorrichtung,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel
der Schwebevorrichtung nach der
Erfindung,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel
der Schwebevorrichtung nach der
Erfindung,
Fig. 4(A)/4(B) die Anziehung zwischen dem Magnetfeld
und der auf die Probe
einwirkende Kraft gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 die Schwebevorrichtung nach dem
zweiten Ausführungsbeispiel in
anderer Form,
Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel
der Schwebevorrichtung nach der
Erfindung,
Fig. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel
der Schwebevorrichtung nach der Er
findung,
Fig. 8 eine Darstellung der durch die Drehung des Permanent
magneten in Fig. 7 auf die Probe
einwirkenden Drehkraft,
Fig. 9 das vierte Ausführungsbeispiel der
Schwebevorrichtung in anderer Form,
und
Fig. 10 das vierte Ausführungsbeispiel der
Schwebevorrichtung in einer weiteren
Form.
Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der
Schwebevorrichtung nach der Erfindung, und die
gleichen Elemente wie die bei der Vorrichtung nach
Fig. 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Weiterhin sind Wechselspannungsquellen 7a und 7b
vorgesehen, die jeweils in Reihe mit einer der
Gleichspannungsquellen 5a, 5b geschaltet sind. Die
die planaren Elektroden 4a und 4b umgebenden Ring
elektroden 6a, 6b bestehen jeweils aus vier durch
Aufteilung erhaltene kreisförmige Elektroden.
Jedes Paar aneinandergrenzender kreisförmiger Elektroden
ist mit den entgegengesetzten Polen der zuge
ordneten der Wechselspannungsquellen 7a, 7b
verbunden.
Der Spitzenwert der Spannung der Wechselspannungs
quellen 7a, 7b wird so eingestellt, daß er
niedriger als die Ausgangsspannung der Gleich
spannungsquellen 5a, 5b ist.
Im Betrieb wird die Lage der positiv geladenen
Probe 1 vom Positionsdetektor 2 ständig überwacht,
und der Ausgang der variablen Leistungsquelle
3 wird gesteuert, so daß die Probe 1 in vertikaler
Richtung jeweils im gleichen Abstand von den
oberen und unteren Elektroden zwischen diesen
gehalten wird. Da die an die Ringelektroden 6a, 6b
angelegte Spannung selbst dann, wenn die Ausgangs
spannung der Wechselspannungsquellen 7a, 7b am
niedrigsten ist, größer ist als die an die
planaren Elektroden 4a, 4b angelegte Spannung,
wird die Probe 1 stationär in horizontaler Richtung
gehalten.
Zusätzlich kann die Drehung der Probe 1 durch ge
eignete Einstellung der Frequenz und Spannung der
Wechselspannungsquellen 7a, 7b gesteuert werden.
Da die Ladung auf der Probenoberfläche zusammen
mit der Probe 1 rotiert, ist es möglich, eine
stabile Drehbewegung zu erhalten, die synchron
mit der Frequenz der Wechselspannungsquellen 7a, 7b
ist. Unter der Annahme, daß die Anzahl der eine
Ringelektrode 6a, 6b bildenden kreisförmigen
Elektroden gleich n und die Frequenz der Wechsel
spannungsquellen 7a, 7b gleich f ist, dreht sich
die Probe 1 mit der Frequenz n · f.
Somit kann ein Experiment, bei dem eine Probe 1,
die in dieser Weise gehalten wird, durch Bestrahlung
mit Licht oder dergleichen aufgeheizt wird,
beispielsweise in einer Raumstation wirksam durch
geführt werden.
Obgleich im vorhergehenden Beispiel eine Ringelektrode
in eine Mehrzahl von kreisförmigen Elektroden
unterteilt ist, um sowohl als Mechanismus zum
stationären Halten der Probe in horizontaler
Richtung als auch als Mechanismus zum gesteuerten
Drehen der Probe zu dienen, ist festzustellen, daß
die gleiche vorteilhafte Wirkung durch getrennte
Anordnung von Elektroden für die Steuerung der
Drehung und durch unabhängige Verbindung dieser
Elektroden mit Wechselspannungsquellen erhalten
werden kann.
Obgleich im beschriebenen Ausführungsbeispiel
eine Mehrzahl von eine Ringelektrode bildenden
kreisförmigen Elektroden zyklisch angeordnet ist,
brauchen diese Elektroden nicht in einer exakt
zyklischen Weise arrangiert zu sein.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schwebevor
richtung nach der Erfindung wird im folgenden
unter Bezug auf die Fig. 3, 4(A) und 4(B) be
schrieben.
Fig. 3 zeigt schematisch die Anordnung der Schwebe
vorrichtung, und Fig. 4(A) und 4(B)stellen die
Beziehung zwischen dem Magnetfeld und der auf die
Probe wirkenden Kraft dar. Die Schwebevorrichtung
weist Elektromagnete 10, 11, 12 und 13 für die
Drehung auf, die aus vier in gleichem gegenseitigem
Abstand um die eine Ringelektrode 6a herum
angeordneten Solenoidspulen bestehen.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise dieser Schwebe
vorrichtung beschrieben.
Die Elektroden 4a, 4b, 6a und 6b sowie die Arbeits
weise der Schwebevorrichtung in bezug auf das
stationäre Halten der Probe 1 sind die gleichen
wie bei der bekannten Vorrichtung.
Wenn die Probe 1 schwebt und stationär zwischen den
planaren Elektroden 4a, 4b gehalten wird, werden
die Elektromagnete 10, 11, 12 und 13 jeweils mit
Wechselströmen gespeist, die die gleiche Amplitude
und Periode besitzen, jedoch in der Phase um 90°
gegeneinander verschoben sind. Die Fig. 4(A) und 4(B)
zeigen die auf die Probe 1 wirkende Kraft, wenn
der N-Pol am oberen Ende des Elektromagneten 10
und der S-Pol am oberen Ende des Elektromagneten 12
gebildet werden, sowie der Elektromagnet 11 am
oberen Ende sich in einem Übergangszustand vom
S-Pol zum N-Pol und der Elektromagnet 13 sich
am oberen Ende in einem Übergangszustand vom
N-Pol zum S-Pol befinden, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Gemäß Fig. 4(A) und 4(B) kann das von den Elektro
magneten 10, 11, 12 und 13 erzeugte magnetische
Gesamtfeld in zwei Komponenten aufgeteilt werden,
nämlich die Komponente Bv in vertikaler Richtung
und die Komponente Bh in horizontaler Richtung,
welche die Elektromagneten 10 und 11 schneidet.
Die Pfeile in diesen Figuren bedeuten Wirbelströme,
die durch die sich ändernden Magnetfelder Bv und Bh
lokal induziert werden. Die Gesamtwirbelströme können
in zwei Komponenten aufgeteilt werden, nämlich
den Strom Iv in vertikaler Richtung und den
Strom Ih in horizontaler Richtung.
Entsprechend dem Gesetz für die Lorentzkraft
erzeugt das Zusammenwirken von Bv
und Iv die Kraft Fv, während das Zusammenwirken
von Bh und Ih die Kraft Fh erzeugt, so daß eine
Drehkraft gebildet wird.
Obgleich im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
vier Elektromagnete in der horizontalen Ebene
vorgesehen sind, ist festzustellen, daß, wenn gemäß
Fig. 5 acht Elektromagnete verwendet werden, von
denen vier, zum Beispiel die Elektromagnete 10, 13,
14 und 17, in geeigneter Weise miteinander kombi
niert sind, es ebenfalls möglich ist, die Probe
1 in vertikaler Richtung zu drehen. Wenn die
Elektromagnete 10, 13, 15 und 16 miteinander kombi
niert werden, kann die Probe 1 in einer um 45°
geneigten Ebene gedreht werden.
Obwohl in den vorstehenden Ausführungsbeispielen
vier oder acht Elektromagneten verwendet wurden,
kann die Anzahl der eingesetzten Elektromagneten
auch eins oder jede andere Zahl betragen.
Weiterhin können, obwohl in den Ausführungsbeispielen
scheiben- und ringförmige Elektroden gleichzeitig benutzt wurden,
auch entweder scheiben- oder ringförmige Elektroden
allein vorgesehen sein.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
nun anhand der Fig. 6 erläutert, in der die gleichen
Bezugszeichen wie die in Fig. 1 verwendeten gleiche
oder entsprechende Elemente kennzeichnen. Laser
strahlen 20 und 21 werden aus verschiedenen
Richtungen auf die Probe 1 gelenkt, derart,
daß nur eine Drehkraft auf diese ausgeübt wird.
Die Laserstrahlen 20 und 21 werden von Laser-
Oszillatoren ausgegeben, die so ausgebildet sind,
daß die jeweiligen Brennweiten und Bestrahlungs
orte in gewünschter Weise eingestellt werden können.
Beispielsweise werden die Laser-Oszillatoren
22 und 23 so eingestellt, daß die Laserstrahlen
20 und 21 mit dem gleichen Ausgangspegel auf
jeweils einen von zwei Bestrahlungspunkten gerichtet
sind, die in bezug auf den Schwerpunkt der Probe 1
symmetrisch liegen, und in entgegengesetzten
Richtungen verlaufen, die nahe den Tangenten an die
Probe 1 in den beiden symmetrischen Bestrahlungs
punkten liegen.
Die Probe 1 befindet sich im Schwebezustand und
wird wie bei der bekannten Vorrichtung stationär
gehalten, wobei ein erster Bestrahlungspunkt
auf der Probe 1 durch den Laserstrahl 20 des
Laser-Oszillators 22 aus einer Richtung bestrahlt
wird, die nahe der Tangente an die Probe 1 in diesem
Bestrahlungspunkt liegt. Zusätzlich wird ein zweiter
Bestrahlungspunkt, der symmetrisch zum ersten Be
strahlungspunkt in bezug auf den Schwerpunkt der
Probe 1 liegt, durch den Laserstrahl 21 des
Laser-Oszillators 23 aus einer Richtung bestrahlt,
die nahe der Tangente an die Probe 1 im zweiten
Bestrahlungspunkt liegt. Als Folge hiervon wird
die Probe 1 durch die Laserstrahlen 20 und 21
um ihre vertikale Achse gedreht, ohne deren Lage
zu ändern. Mit anderen Worten, die Probe 1 wird
durch die Laserstrahlen 20 und 21 gedreht; jedoch
wird keine eine lineare Bewegung bewirkende
Kraft auf sie ausgeübt.
Somit wird die Probe 1 durch die Bestrahlung mit
den beiden Laserstrahlen 20 und 21 in jeder ge
wünschten Richtung zur Drehung gezwungen, wodurch
die Richtung der Probe 1 in gewünschter Weise
geändert werden kann.
Obgleich im vorstehenden Ausführungsbeispiel zwei
Laserstrahlen 20 und 21 verwendet werden, können
auch drei oder mehr Laserstrahlen eingesetzt werden.
Auch zeigt das Ausführungsbeispiel eine elektro
statische Schwebevorrichtung; die Erfindung kann
jedoch auch bei einer elektromagnetischen Schwebe
vorrichtung angewendet werden, wobei die gleichen
Vorteile wie beim beschriebenen Ausführungsbeispiel
erreicht werden. Obgleich das Ausführungsbeispiel
Laserstrahlen 20 und 21 als Hochenergiestrahlen
zur Ausübung einer Drehkraft auf die Probe 1
nennt, können auch andere Hochenergiestrahlen,
zum Beispiel Strahlen aus geladenen Teilchen,
zur Erzielung der gleichen Wirkung eingesetzt werden.
Fig. 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, in der die gleichen Bezugszeichen wie
in Fig. 1 für die gleichen oder entsprechenden
Elemente verwendet werden. Ein stabförmiger Permanent
magnet 22 ist so angeordnet, daß er die Mittelachse
0 der Elektroden 4a, 4b, 6a und 6b symmetrisch zu
dieser im rechten Winkel schneidet. Der Permanent
magnet 22 wird durch einen nicht gezeigten Antrieb
um die Mittelachse 0 gedreht.
Während die Probe 1 stationär im Schwebezustand
gehalten wird, wird der Permanentmagnet 22
beispielsweise in Richtung des Pfeiles A in Fig. 7
gedreht. Als Folge hiervon dreht sich die Probe 1
in gleicher Richtung wie der Permanentmagnet 22
gemäß dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion.
Fig. 8 zeigt die durch die Lorentzkraft
auf die Probe 1 wirkende Kraft. Hierin bedeuten
die Richtung des Magnetfeldes des Permanent
magneten 22, die Stromkomponente der als Ergebnis
der Änderungen des Magnetfeldes des Permanent
magneten 22 erzeugten Wirbelströme, die letztlich die
Drehbewegung bewirkt, und die auf die Probe
1 durch das Zusammenwirken von Wirbelstrom
und Magnetfeld ausgeübte Kraft. Es ist festzustellen,
daß der Einfluß der Lorentzkraft
in diesem Fall als auf dem Äquator der Probe 1
wirkend angesehen wird.
Fig. 9 stellt eine andere Form des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 7 dar, bei der ein U-förmiger Permanent
magnet 23 anstelle des stabförmigen Permanent
magneten 22 verwendet wird und der Permanentmagnet
23 zwischen der scheibenförmigen Elektrode 4a
und der Ringelektrode 6a angeordnet ist, wobei er
um die Mittelachse 0 rotiert. In diesem Fall ist
es auch möglich, die gleichen Vorteile wie im
vorhergehenden Ausführungsbeispiel zu erzielen.
Obwohl nach Fig. 9 der Permanentmagnet 23 zwischen
die Elektroden 4a und 6a greift, kann er auch
außerhalb der Ringelektrode 6a liegen.
Fig. 10 zeigt eine weitere geänderte Form des Aus
führungsbeispiels nach Fig. 7, bei der die scheiben
förmige Elektrode 4a aus einem Permanentmagneten
besteht und den Permanentmagneten 22 ersetzt;
die Elektrode 4a wird zur Drehung um die
Mittelachse 0 angetrieben. Auch diese Anordnung
bietet die gleichen Vorteile wie die vorbeschriebenen
Ausführungen.
Obwohl in den vorangehenden Ausführungsbeispielen
die Probe 1 um die Mittelachse 0 gedreht wird,
ist es möglich, die Probe 1 in einer hiervon
abweichenden Richtung zu drehen, wenn die Drehachse
des Permanentmagneten in eine andere Ebene,
beispielsweise eine vertikale Ebene, übergeführt
wird.
Es ist somit möglich, die Probe in kontrollierter
Weise zu drehen und damit ein Experiment durchzu
führen, bei dem die Probe in einer Mikrogravitäts
umgebung gleichförmig erhitzt wird.
Claims (5)
1. Schwebevorrichtung mit einem Positionsdetektor
zur Erfassung der Lage einer Probe, einer
variablen Leistungsquelle, deren Ausgangs
spannung sich in Abhängigkeit vom Signalausgang
des Positionsdetektors ändert, einem Paar
von planaren Elektroden, die jeweils mit
einem der beiden Anschlüsse der variablen
Leistungsquelle verbunden und einander
gegenüberliegend symmetrisch angeordnet sind, und jeweils einer
Ringelektrode, die jede der planaren Elektroden
umgibt und an die eine höhere Spannung als an
die zugeordnete planare Elektrode durch eine
Gleichspannungsquelle angelegt ist, wodurch
mittels der planaren und der Ringelektroden
die Probe stationär in einer gewünschten
Lage gehalten wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung zum Drehen der stationär
gehaltenen Probe (1) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ringelektroden (6a, 6b) in einzelne Kreis
segmente aufgeteilt sind
und daß die Ein
richtung zum Drehen der Probe (1) eine
Wechselspannungsquelle (7a, 7b) aufweist, deren
Ausgangsspannung sich periodisch ändert und deren entgegengesetzte Pole
mit jedem Paar von benachbarten Kreissegmenten
der Ringelektroden (6a, 6b)
verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen
der Probe (1) wenigstens einen mit Wechselstrom gespeisten Elektromagneten
(10 bis 17) aufweist, der in einer vorbe
stimmten Lage außerhalb der Ringelektrode
(6a, 6b) zum Drehen der Probe (1) mittels
des Magnetfeldes des Elektromagneten (10 bis 17)
vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen
der Probe (1) eine Strahlenquelle (22, 23)
aufweist, die die Probe (1) mit einer Mehrzahl
von Hochenergiestrahlen aus verschiedenen
Richtungen bestrahlt, um ausschließlich
eine Drehkraft auf die Probe (1) auszuüben.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen
der Probe (1) einen Permanentmagneten (22, 23,
4a ) aufweist, der zur Drehung angetrieben
wird, während er ein magnetisches Feld
in dem Raum erzeugt, in dem sich die Probe (1)
befindet.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63309675A JPH02154979A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 浮遊炉 |
JP63309673A JPH0738135B2 (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 浮遊装置 |
JP63309674A JPH02154978A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 浮遊炉 |
JP2349589A JPH02204199A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 浮遊装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3940769A1 DE3940769A1 (de) | 1990-06-13 |
DE3940769C2 true DE3940769C2 (de) | 1992-10-01 |
Family
ID=27457973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3940769A Granted DE3940769A1 (de) | 1988-12-07 | 1989-12-07 | Schwebevorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5155651A (de) |
CA (1) | CA2004786C (de) |
DE (1) | DE3940769A1 (de) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5303117A (en) * | 1989-02-23 | 1994-04-12 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electrostatic positioner |
JPH0774838B2 (ja) * | 1991-03-26 | 1995-08-09 | 工業技術院長 | 荷電粒子の捕獲方法及び装置 |
JPH07112539B2 (ja) * | 1992-04-15 | 1995-12-06 | 工業技術院長 | 微小粒子の作製方法及びその装置 |
US5319670A (en) * | 1992-07-24 | 1994-06-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Velocity damper for electromagnetically levitated materials |
US5334965A (en) * | 1993-06-15 | 1994-08-02 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Superconductive material and magnetic field for damping and levitation support and damping of cryogenic instruments |
US5374801A (en) * | 1993-11-15 | 1994-12-20 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Plasma heating for containerless and microgravity materials processing |
JPH07275690A (ja) * | 1994-04-05 | 1995-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | 浮遊装置 |
US5638303A (en) * | 1995-06-28 | 1997-06-10 | Mcdonnell Douglas Corporation | Non-contacting isolated stabilized microgravity platform system |
GB9613061D0 (en) * | 1995-09-02 | 1996-08-28 | Magnetic Patent Holdings Ltd | Magnetic suspension system |
US5887018A (en) * | 1996-07-09 | 1999-03-23 | Wm. Marsh Rice University | Longitudinal electromagnetic levitator |
US5886432A (en) * | 1997-04-28 | 1999-03-23 | Ultratech Stepper, Inc. | Magnetically-positioned X-Y stage having six-degrees of freedom |
US6441514B1 (en) | 1997-04-28 | 2002-08-27 | Ultratech Stepper, Inc. | Magnetically positioned X-Y stage having six degrees of freedom |
US6246561B1 (en) * | 1998-07-31 | 2001-06-12 | Magnetic Revolutions Limited, L.L.C | Methods for controlling the path of magnetic flux from a permanent magnet and devices incorporating the same |
CA2462125C (en) * | 2001-09-28 | 2010-01-12 | Ihi Aerospace Co., Ltd. | Electrostatic levitation furnace |
JP2004264063A (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-24 | Ihi Aerospace Co Ltd | 撮像装置 |
DE102004057904A1 (de) * | 2003-12-01 | 2005-06-30 | Smc K.K. | Werkstücklevitationsvorrichtung |
ES2263401B1 (es) * | 2005-11-17 | 2008-02-01 | Rafael Bartolome Gironella | Vitrina expositora. |
TWI304394B (en) * | 2006-07-03 | 2008-12-21 | Nat Univ Tsing Hua | Magnetic element and manufacturing process, driving structure and driving method therefor |
TW200835646A (en) * | 2007-02-16 | 2008-09-01 | Nat Univ Tsing Hua | Driving method for magnetic element |
TWI341602B (en) * | 2007-08-15 | 2011-05-01 | Nat Univ Tsing Hua | Magnetic element and manufacturing method therefor |
US20110057754A1 (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-10 | Galactican Group | Methods & systems for generating a gravity-neutral region between two counter-rotating magnetic sources, in accordance with ece theory |
US20120105181A1 (en) * | 2009-09-10 | 2012-05-03 | Galactican Group | Systems for producing gravity-neutral regions between magnetic fields, in accordance with ece-theory |
US20110214982A1 (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-08 | Jeffrey John Hagen | Levitation microreactor |
WO2012142306A2 (en) | 2011-04-12 | 2012-10-18 | Sarai Mohammad | Magnetic configurations |
EP2762985B1 (de) * | 2013-02-04 | 2018-04-04 | Montres Breguet SA | Magnetische oder elektrostatische Drehung eines drehbaren Bauteils einer Uhr |
JP6507799B2 (ja) | 2014-06-13 | 2019-05-08 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス材の製造方法及びガラス材の製造装置 |
US9245679B1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-01-26 | Melvin A. Termain | Wine bottle floatation device |
US20160228991A1 (en) * | 2015-02-05 | 2016-08-11 | Siemens Energy, Inc. | Acoustic manipulation and laser processing of particles for repair and manufacture of metallic components |
CN113353632B (zh) * | 2021-06-28 | 2023-04-07 | 散裂中子源科学中心 | 一种自动换样机构 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3815000A (en) * | 1971-10-21 | 1974-06-04 | Science Spectrum | Levitator |
US4393706A (en) * | 1981-09-18 | 1983-07-19 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | System for controlled acoustic rotation of objects |
US4420977A (en) * | 1982-03-15 | 1983-12-20 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Acoustic rotation control |
US4874346A (en) * | 1988-01-06 | 1989-10-17 | How Wachspress | Free flying magnetic levitator |
-
1989
- 1989-12-06 CA CA002004786A patent/CA2004786C/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-07 DE DE3940769A patent/DE3940769A1/de active Granted
-
1991
- 1991-12-30 US US07/815,837 patent/US5155651A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2004786A1 (en) | 1990-06-07 |
US5155651A (en) | 1992-10-13 |
CA2004786C (en) | 1993-12-21 |
DE3940769A1 (de) | 1990-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3940769C2 (de) | ||
DE69123105T2 (de) | Vorrichtung zur Bestrahlung von Oberflächen mit atomaren und molecularen Ionen unter Verwendung einer zweidimensionalen magnetischen Abrasterung | |
DE2043865C2 (de) | Vorrichtung zum Beschießen eines Targets mit Ionen | |
DE69634125T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von überlagerten statischen und zeitlich-veränderlichen Magnetfeldern | |
DE69629885T2 (de) | Magnetfeldgenerator für Magnetronplasma | |
DE3805123A1 (de) | Verfahren zur bestrahlung eines grossflaechigen feldes mit einem strahl aus geladenen teilchen und vorrichtung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens | |
DE1214724B (de) | Kontaktloser elektrischer Impulsgenerator | |
DE3734442C2 (de) | ||
DE2443084C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bestrahlen eines drahtförmigen oder rohrförmigen Gegenstandes mit Elektronen | |
DE69414659T2 (de) | Gerät und Verfahren zur Ionenimplantierung | |
DE3020281C2 (de) | Vorrichtung zur Doppelablenk-Abtastung eines Partikelstrahls | |
DE2361154A1 (de) | Vorrichtung zur multipolaren magnetisierung | |
DE1502697B2 (de) | Elektromagnetische ausspannvorrichtung | |
DE69015616T2 (de) | Verfahren und gerät bezüglich ionenimplantierung. | |
DE2945269A1 (de) | Positionierungseinrichtung fuer einen koerper | |
EP0144920A2 (de) | Magnetfeld-Therapiegerät mit Vektor-Feldspulen | |
DE2014542C3 (de) | Gleichspannungsgenerator | |
DE2600592C2 (de) | ||
DE3625621C2 (de) | Anordnung zur Entmagnetisierung | |
DE1959742C3 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Orientieren von elektrisch leitenden Körpern | |
DE2129002A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Teilchen mit unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeiten | |
DE1960311C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Orientierung von dielektrischen Körpern durch ein elektrisches Feld | |
DE2701057C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten von unmagnetischen, elektrisch leitenden Bauteilen | |
DE1099848B (de) | Vorrichtung zur Aufladung xerographischer Schichttraeger | |
DE60209119T2 (de) | Einrichtung und verfahren zum ablenken von laserstrahlen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NATIONAL SPACE DEVELOPMENT AGENCY OF JAPAN, TOKIO/ |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NATIONAL SPACE DEVELOPMENT AGENCY OF JAPAN, TSUKUB |