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Das Institut für Photonische Technologien (IPHT) hat den weltweit empfindlichsten Magnetfeldsensor zur geophysikalischen Erkundung entwickelt. Für diese bahnbrechende Forschungsarbeit erhielten Dr. Hans-Georg Meyer und sein Team aus der Abteilung Quantendetektion des IPHT auf der alljährlich in London stattfindenden Konferenz Mines and Money den renommierten "Mining Research Award" - den "Oskar" der Bergbaubranche.
Das als "Jessy Star" (Jena Squid System) bezeichnete weltweit einzigartige System kann auch dort nach Mineralien und Edelmetallen suchen, wo alle konventionellen Systeme bisher versagen. "Unser Jessy Star stellt technologisch einen Quantensprung gegenüber allen herkömmlichen Magnetfeldmeßsystemen dar und ermöglicht es, den Geophysikern Informationen zur Verfügung zu stellen, die bisher unzugänglich waren", betont Dr. Meyer. Die herausragende Forschungs- und Entwicklungsleistung ist dabei, die ultimative Empfindlichkeit von Supraleitenden Quanteninterferenzdetektoren (SQUIDs) für die Praxis der geomagnetischen Erkundung verfügbar zu machen.
"Jessy Star" arbeitet von einem Hubschrauber oder Flugzeug aus und hat sich bereits in weit über hundert Flugstunden und über 25.000 Flugkilometern bewährt. Aus luftiger Höhe ist das System in der Lage, kleinste Änderungen des Erdmagnetfeldes zu messen, die das Vorhandensein von Bodenschätzen verraten. Eine magnetische Kartierung aus der Luft bietet viele Vorteile, weil sie weitgehend ohne zeit- und kostenintensive Messungen auf den Boden auskommt. Solche Messungen stellen höchste Anforderungen an die Messtechnik. Dieser Herausforderung haben sich die IPHT-Wissenschaftler um Dr. Meyer gestellt. Das am Institut entwickelte Meßsystem "Jessy Star" ist mit SQUID-Sensoren ausgestattet. Diese sind so empfindlich, dass sie auch kleinste magnetische Signale detektieren und so Hinweise auf verschiedene Mineralien, Öl, Gas, Wasser oder sogar Diamanten geben können.
Die Firma Supracon, im Jahr 2001 aus der Abteilung Quantendetektion des IPHT ausgegründet, wird die neue Spitzentechnologie mit Beginn des Jahres 2008 vermarkten. Nach einer Analyse aller am Markt und in der Entwicklung befindlichen Systeme ist Anglo American, eines der weltweit führenden Bergbauunternehmen gemeinsam mit DeBeers, dem weltgrößten Diamantenproduzent, mit dem IPHT und Supracon in eine strategische Allianz zur Entwicklung einer neuen Generation von Explorationsinstrumenten eingetreten.
"Mit dem Mining Research Award fährt das IPHT die Ernte jahrelanger Forschungsarbeit auf dem Gebiet der Magnetfelderkundung mit SQUIDs ein", erläutert Dr. Meyer nach der Preisverleihung. In der von ihm geleiteten Abteilung Quantendetektion arbeiten rund 35 Wissenschaftler und Ingenieure an ultraempfindlichen Detektoren und Messsystemen, die am Quantenlimit betrieben werden. "Um die weltweit führende Stellung des Instituts bei der geomagnetischen Exploration auch in Zukunft zu sichern und auszubauen, werden wir zukünftig neuartige, hochempfindliche optische Magnetfeldsensoren auf der Basis photonischer Technologien entwickeln.", so Meyer weiter.
Verliehen wird der Mining Award von der führenden Fachzeitschrift "Mining Journal". In ihrer Begründung schreibt die mit internationalen Experten besetzte Jury, dass "die am IPHT geleistete Grundlagenforschung in Zukunft großen Einfluss auf die weitere Entwicklung der geophysikalischen Erkundung und der Bergbauindustrie insgesamt haben wird". "Mines and Money" gilt als weltweit wichtigstes Bergbau- und Finanzereignis. Die Konferenz in London informiert in Kombination mit einer Ausstellung über den neusten Stand in der Bergbauindustrie und bringt Bergleute, Finanzinstitute, Investoren und professionelle Dienstleister zusammen.
Hintergrund:
Ein SQUID ist ein Sensor zur sehr präzisen Messung extrem geringer Magnetfeldänderungen. Er besteht aus einem supraleitenden Ring (SUPRALEITER sind Materialien, deren elektrischer Widerstand beim Unterschreiten einer bestimmten Temperatur auf einen unmessbar kleinen Wert fällt). Dieser Ring ist an einer oder zwei Stellen durch ein normalleitendes oder elektrisch isolierendes Material unterbrochen. Ändert sich das äußere magnetische Feld, so ändert sich der Strom im Ring und damit die Spannung am SQUID.
In der Medizin werden SQUIDs benutzt, um die Magnetfelder zu messen, die von Gehirnströmen oder Herzströmen herrühren. Außerdem werden sie zum Erstellen von Magnetresonanztomographien benutzt. In der Geologie und der Archäologie werden SQUIDs eingesetzt, um sehr feine Änderungen des Erdmagnetfeldes an der Oberfläche zu ermitteln. Dadurch kann man unterirdische Strukturen (geologische Schichten, Erzvorkommen oder Strukturen von Gebäudeüberresten) entdecken, die mit anderen Methoden nicht feststellbar sind. (siehe auch IPHT-Pressemeldung 15/ 2006 "Squids statt Schaufeln")
Ihr Ansprechpartner:
Dr. Hans-Georg Meyer
Abteilung Quantendetektion
Telefon +49 (0) 3641 o 206-116
Telefax +49 (0) 3641 o 206-199
hans-georg.meyer@ipht-jena.de
Dr. Hans-Georg Meyer freut sich über seine unter Wissenschaftlern heiß begehrte Trophäe, die goldene ...
Foto: IPHT/ Liedtke
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Bauwesen / Architektur, Geowissenschaften, Mathematik, Physik / Astronomie, Werkstoffwissenschaften
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer, Forschungsergebnisse
Deutsch
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