Was ist ein Fluxgate-Magnetometer?
Ein Fluxgate-Magnetometer ist eine Art wissenschaftliches Instrument, mit dem Schwankungen des Erdmagnetfelds erfasst werden. Fluxgate-Magnetometer spielen eine wichtige Rolle bei der Erkennung von unterirdischen oder Unterwasserobjekten. Archäologen, Ingenieure, Geologen und das Militär haben verschiedene Typen von Fluxgate-Magnetometern verwendet.
Ein Fluxgate-Magnetometer ist ein Vektor-Magnetometer, dh es misst nicht nur die Größe, sondern auch die Richtung des Erdmagnetfelds. Das Gerät besteht aus zwei ferromagnetischen Kernen, die von zwei Drahtspulen umgeben sind. Wenn das Magnetometer aktiv ist, fließt Wechselstrom durch eine der Spulen, die als "Wicklungsspule" bezeichnet wird, wodurch induzierte Magnetfelder unterschiedlicher Intensität und komplementärer Richtung in den Kernen erzeugt werden. Änderungen in den Magnetfeldern erzeugen einen elektrischen Strom in der zweiten Spule, die als "Erfassungsspule" bezeichnet wird und dann gemessen werden kann. Das Aussetzen gegenüber Änderungen des Erdmagnetfelds verursacht Änderungen des Magnetfelds der Kerne, was zu Änderungen des Stroms in der Erfassungsspule führt.
Victor Vacquier erfand das Fluxgate-Magnetometer in den 1930er Jahren. Niedrig fliegende Flugzeuge trugen während des Zweiten Weltkriegs Fluxgate-Magnetometer. Große Gegenstände aus Eisenmetallen, wie z. B. U-Boote, verursachen lokale Schwankungen im Erdmagnetfeld, sodass das Magnetometer feindliche Schiffe erkennen konnte.
Der militärische Einsatz des Fluxgate-Magnetometers wurde nach dem Zweiten Weltkrieg fortgesetzt. Fluxgate-Magnetometer eignen sich aufgrund ihrer Langlebigkeit und geringen Größe hervorragend für Feldarbeiten. Infolgedessen wurden sie zu einem gängigen Instrument bei der Entdeckung nicht explodierter Kampfmittel wie Bomben, Artilleriegeschosse und Landminen.
Das Militär war nicht der einzige Kunde für ein leichtes, tragbares Instrument, das Schwankungen im Erdmagnetfeld erkennen konnte. Nach dem Zweiten Weltkrieg und zunehmend ab den 1960er Jahren setzten Archäologen Fluxgate-Magnetometer ein, um unterirdische Merkmale zu erkennen. Eisenmetalle waren nicht die einzigen Substanzen, nach denen Archäologen mit Magnetometern suchten. Durch lokales Brennen wird das Magnetfeld von Substanzen wie Stein, Erde und Keramik verändert, sodass Archäologen Ablagerungen von antikem Material erkennen können. Das Fluxgate-Magnetometer wurde bei Archäologen nicht nur wegen seiner Leichtigkeit und Haltbarkeit, sondern auch wegen seiner typischerweise niedrigen Kosten besonders beliebt.
Das Fluxgate-Magnetometer wird auch in der Physikforschung eingesetzt. Diese Instrumente sind an Flugzeugen oder Raumfahrzeugen angebracht und werden zur Messung von Änderungen des Magnetfelds in der Atmosphäre verwendet. An einem Weltraumfahrzeug montierte Fluxgate-Magnetometer können die Magnetfelder anderer Planeten als der Erde messen.