德国亥姆霍兹研究中心协会 Rotax
信用:HZDRI/ Peter Fritzsche 在极端条件下,为了确定样品材料的物理性质,样品材料的精确角度排列通常是困难的
工程师斯特凡·芬德森和物理学家博士
来自亥姆霍兹-曾特朗德累斯顿-罗森多夫公司的汉尼斯·库恩已经开发出了“转子”,一种能够做到这一点的丝状双轴旋转器
现在,这款设备已经准备好征服市场
在许多现代测量装置中,待测样品不能直接校准,因为它们安装在复杂的环境中
然后,科学家们只能通过遥控将它们正确对齐
然而,通常需要实现所有可能的方向,可用的样本空间只有顶针大小
“当我们想要在极端条件下测量物理量时,例如在非常强的磁场或接近绝对零度的温度下,这是我们一次又一次遇到的典型情况,”HZDR德累斯顿高磁场实验室(HLD)的汉尼斯·库尼在描述联合合作的起点时说
两位来自德累斯顿的研究人员的新进展现在提供了一种在这种实验情况下通过两个高精度旋转轴对齐样品材料的方法
商用设备通常只允许围绕一个轴旋转,由机械或压电驱动
例如,在自行设计的绕两个轴旋转的变型中,整个测量装置是可旋转安装的
“在一些实验室里,有一些相当即兴的双轴解决方案,然而,由于缺乏技术诀窍,这些方案通常有其缺陷
但是在现场,我们有最好的可能性来实际实施来自研究的想法,”斯特凡·芬德森指出HZDR开发工作的一个优势:“这特别与我们研究技术部提供的高水平工程专业知识有关
" 原型已经在使用中 新发明的特殊特征是两个旋转轴的同时可控性,这两个旋转轴彼此成直角并且可以彼此独立地移动
例如,这使得可以相对于外部电磁场精确地对准所研究的样本,并且可以在非常有限的空间中这样做
“使用的材料是非磁性的
这防止了在测量过程中干扰杂散磁场的产生
所有相关部件均由塑料聚醚醚酮制成,几乎不会磨损,即使在最低温度下也不会损坏,”斯特凡·芬德森列举了所选材料的优异性能
然而,如果样品在低温下良好的热耦合起决定性作用,Rotax也可以由金属材料制成,如黄铜,没有任何问题
在合肥光源,已经有两种不同尺寸的原型用于低温测量
“我们已经将一种带有可更换样品载体的新型双轴旋转器集成到商业低温测量系统中,”汉尼斯·库尼报告并阐明,“核磁共振、电阻、热导率或高磁场中材料的磁化强度——我们现在可以更容易地测量所有这些特性。”
例如,这反映在更精确的样品校准和更短的测量时间上
" 在商业化的道路上 “Rotax”的可能应用领域是多方面的:从确定新型材料的物理性质到光谱在化学中的应用,以及在基础和应用导向研究中的成像程序
与手动操作的解决方案相比,测量的自动化实现了更高的数据吞吐量
通过将“Rotax”计划的进一步发展整合到现有的装置中,也将有可能以受控的方式从各个角度快速而精确地将样品“暴露”于X射线或中子束中
这项发明已经获得专利
HZDR创新有限公司使两位科学家能够将“Rotax”商业化,并根据许可销售产品
有需求:“根据粗略的估计,全世界有几千个测量装置,通过将双轴旋转器集成到复杂的测量设备中,就可以使用它,”Dr
作为创新经理支持该项目的斯蒂芬妮·哈特曼
目前正在进行几项国际客户调查;法国的一家实验室下了第一份订单
图林根的一个工业合作伙伴已经表达了对使用“Rotax”安装在复杂的核磁共振测量设备中的浓厚兴趣
所有组件均由德累斯顿地区的专业公司制造
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