Visualisierung dreidimensionaler magnetischer Feldverteilungen mit spin-polarisierten Neutronen: Herrn Prof. Dr. rer. nat. Manfred Hentschel zum 65. Geburtstag gewidmet

Ingo Manke; Nikolay Kardjilov; André Hilger; Markus Strobl; Martin Dawson; John Banhart

doi:10.3139/120.100918

Article

Visualisierung dreidimensionaler magnetischer Feldverteilungen mit spin-polarisierten Neutronen

Herrn Prof. Dr. rer. nat. Manfred Hentschel zum 65. Geburtstag gewidmet

Ingo Manke , Nikolay Kardjilov , André Hilger , Markus Strobl , Martin Dawson and John Banhart

Published/Copyright: May 26, 2013

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From the journal Materials Testing Volume 50 Issue 10

Kurzfassung

Röntgenstrahlen und Neutronen sind zueinander komplementäre Sonden, die sich in vielen Bereichen der Werkstoffforschung gegenseitig ergänzen. Neutronen zeichnen sich im Besonderen durch eine sehr hohe Sensitivität gegenüber Magnetfeldern aus. Vor kurzem konnte gezeigt werden, dass diese Eigenschaft auch für die Bildgebung genutzt werden kann. In Verbindung mit der teilweise hohen Eindringtiefe von Neutronen ist es dadurch möglich, magnetische Feldverteilungen im Inneren massiver Materialien (wie zum Beispiel in Metallen) zwei- und dreidimensional zu visualisieren und zu quantifizieren. Auch Stromdichteverteilungen in elektrischen Leitern können auf diese Weise indirekt über das Magnetfeld untersucht werden. Dies ermöglicht die Erschließung neuer Anwendungsbereiche in der Werkstoffforschung. Einige Beispiele hierfür werden in diesem Artikel vorgestellt.

Abstract

Neutron imaging often provides important complementary information to that yielded by x-rays. Neutrons, however, also have a permanent magnetic dipole moment, making them highly sensitive to magnetic fields — a property that can be combined with standard radiographic and tomographic imaging approaches to reveal macroscopic magnetic properties. This technique has recently been developed at the Hahn-Meitner Institute (HMI) in Berlin for the vizualisation of magnetic fields both within and around matter, information that is inaccessible using other methods.

Dr. rer. nat. Ingo Manke ist Leiter der Fachgruppe „Bildgebende Verfahren‟ in der Abteilung „Werkstoffe‟ sowie Koordinator des Anwenderzentrums für die Industrie am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie und habilitiert sich zurzeit an der Technischen Universität Berlin. Er promovierte 2002 in Experimentalphysik auf dem Gebiet der Bildgebung mit Rastersondenverfahren. Anschließend arbeitete er bis 2003 am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration. Seine aktuellen Forschungsfelder sind Entwicklung und Anwendung von bildgebenden Verfahren in der angewandten Forschung.

Dr. rer. nat. Nikolay Kardjilov ist Leiter des Neutronen-Tomographie-Instruments CONRAD am Helmholtz-Zentrum Berlin. Er studierte Physik an der Universität Sofia (Bulgarien) und promovierte an der physikalischen Fakultät der Technischen Universität München auf dem Gebiet „Neutronen-Tomographie‟. Nach seinem Wechsel zum Helmholtz-Zentrum 2003 baute er dort die Neutronen-Tomografie-Anlage CONRAD auf.

Dipl. Ing. André Hilger ist für die technische Entwicklung der Neutronen-Tomografie am Helmholtz-Zentrum Berlin verantwortlich und promoviert zurzeit auf dem Gebiet „Tomografie mit spin-polarisierten Neutronen‟. Nach seinem Diplom in physikalischer Technik war er von 2001 bis 2006 technischer Angestellter am Helmholtz-Zentrum Berlin sowie an der Technischen Fachhochschule Berlin. In 2006 absolvierte er seinen Master-Abschluss.

Dr. Dipl. Ing. Markus Strobl ist seit 2007 wissenschaftlicher Angestellter der Universität Heidelberg und führt für diese am Helmholtz-Zentrum Berlin das BMBF-geförderte Projekt „BioRef — Ein Neutronenreflektometer zur In-situ-Charakterisierung biofunktionaler Grenzflächen‟ durch. Er studierte technische Physik an der Technischen Universität Wien und promovierte dort 2003. Von 2001 bis 2007 arbeitete er für die Technische Fachhochschule Berlin an verschiedenen BMBF-geförderten Projekten zur Bildgebung mit Neutronen am Hahn-Meitner Institut.

Dr. Martin Dawson arbeitet als Post-Doc in der Abteilung Werkstoffe am Helmholtz-Zentrum Berlin. Nach Abschluss seiner Masterarbeit in Physik 2005 wechselte er zum Institut Laue-Langevin (Grenoble, Frankreich) und promovierte im Jahre 2008 auf dem Gebiet „High-flux neutron imaging techniques‟. Seine aktuellen Tätigkeitsfelder liegen im Bereich der Tomografie mit Neutronen und Synchrotronstrahlung.

Prof. Dr. rer. nat. John Banhart ist seit 2002 Leiter der Abteilung „Werkstoffe‟ und seit 2006 Leiter des Bereichs Strukturforschung am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie sowie Professor am Institut für Werkstoffwissenschaften und -technologien an der Technischen Universität Berlin. 1991 bis 2001 arbeitete er am Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Materialforschung Bremen und habilitierte 1998 in Festkörperphysik an der Universität Bremen.

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Online erschienen: 2013-05-26

Erschienen im Druck: 2008-10-01

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