Vor R. Groer befaten sich bereits P. Eizinger K.M. Sattler und H. Barowski mit diesem Experiment der Levitation eines Magneten uber einem Supraleiter Bei ihren Untersuchungen verwendeten sie Niob den einzigen elementaren Typ II Supraleiter als Kondensatormaterial.
Inhaltsverzeichnis
- Einführung
- Supraleiter
- Magnetische Levitation
- Ziel dieser Diplomarbeit
- Theoretische Vorbemerkungen
- Allgemeine Bewegungsgleichung für die Oszillationen des Permanentmagneten im Kondensator
- Auswirkungen der Reibungskraft auf die Schwingungsfrequenz
- Bestimmung der Ladung des Magneten aus der Resonanzkurve
- Das Umkehrproblem
- Das Dipolmodell
- Der Supraleiter Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid
- Gesintertes YBCO
- Schmelztexturiertes YBCO
- Praktische Anwendungen
- Experimenteller Aufbau
- Die Meßzelle
- Die Peripherie der Meßzelle
- Thermometrie
- Die elektronische Beschaltung
- Detektion der Schwingungen des Permanentmagneten
- Die elektronische Beschaltung der Meßzelle
- Systematische Meßfehler und deren Korrektur
- Frequenzabhängige Verstärkung des Elektrometervorverstärkers
- Der Fehler in der Übersprechkompensation
- Versuchsdurchführung
- Herstellung eines Oszillators
- Vorgehensweise bei der Aufnahme der Meẞkurven
- Vorversuche im Hybridkondensator
- Ergebnisse im schmelztexturierten YBCO
- Resonanzkurven
- Die Dissipation
- Die Geschwindigkeitsamplitude in Abhängigkeit von der Antriebskraft
- Die Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeitsamplitude und der Resonanzfrequenz
- Fazit
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit untersucht die Levitation eines kleinen Permanentmagneten über einem Kondensator aus schmelztexturiertem YBa2Cu3O7-x. Ziel ist es, die Eigenschaften der supraleitenden Levitation in diesem System zu analysieren und die Dämpfung der Schwingungen des Magneten zu untersuchen.
- Die Eigenschaften der supraleitenden Levitation
- Die Dämpfung der Schwingungen des Magneten
- Die Abhängigkeit der Dämpfung von der Schwingungsamplitude und der Temperatur
- Die Auswirkungen der Flußwirbel auf die Dämpfung
- Die statische Levitationskraft und die Resonanzfrequenz in Abhängigkeit von der Lage des Magneten
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in die Thematik der supraleitenden Levitation und erläutert die grundlegenden Prinzipien. Anschließend werden die theoretischen Grundlagen der Oszillationen des Permanentmagneten im Kondensator behandelt, wobei die Auswirkungen der Reibungskraft auf die Schwingungsfrequenz und die Bestimmung der Ladung des Magneten aus der Resonanzkurve im Fokus stehen.
Im dritten Kapitel wird der Supraleiter Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid (YBCO) vorgestellt, wobei sowohl die Eigenschaften von gesintertem als auch schmelztexturiertem YBCO beleuchtet werden.
Das vierte Kapitel beschreibt den experimentellen Aufbau, der für die Untersuchung der supraleitenden Levitation verwendet wurde. Die Meßzelle, die Peripherie der Meßzelle, die Thermometrie und die elektronische Beschaltung werden detailliert erläutert.
Kapitel fünf befasst sich mit der Versuchsdurchführung, wobei die Herstellung eines Oszillators, die Vorgehensweise bei der Aufnahme der Meßkurven und die Vorversuche im Hybridkondensator beschrieben werden.
Im sechsten Kapitel werden die Ergebnisse der Experimente im schmelztexturierten YBCO präsentiert. Die Resonanzkurven und die Dissipation werden analysiert, wobei die Abhängigkeit der Geschwindigkeitsamplitude von der Antriebskraft und die Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeitsamplitude und der Resonanzfrequenz untersucht werden.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen supraleitende Levitation, schmelztexturiertes YBa2Cu3O7-x, Permanentmagnet, Resonanzfrequenz, Dämpfung, Flußwirbel, statische Levitationskraft, Temperaturabhängigkeit, Schwingungsamplitude, Antriebskraft.
- Arbeit zitieren
- Peter Höcherl (Autor:in), 1998, Supraleitende Levitation über schmelztexturiertem Y Ba2 Cu3 O7-x, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/185209
