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Kontakt zum Fachbereich
Dr.-Ing. Sebastian Weber
Institut für Werkstoffe/Werkstoffanalyse, RUB
weber@wtech.rub.de
Tel. 0234/32-28229
Bei extremer Kälte dem Magnetfeld widerstehen
Hochfester Stahl mit sehr geringer Magnetisierbarkeit bei extrem tiefen Temperaturen
Die Befestigungen starker Magnete im Elektronenspeicherring BESSY II in Berlin bestehen heute aus Titanlegierungen. Ihre Festigkeit ist extrem hoch und ihre Wechselwirkung mit Magnetfeldern ist auch bei tiefen Temperaturen gering – leider sind sie aber auch sehr teuer. Bochumer Forscher machten sich gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin, dem BESSY-Betreiber, auf die Suche nach günstigeren Werkstoffen mit vergleichbaren Eigenschaften.
Undulatoren bestehen aus gegeneinander verstellbaren, starken Magneten, deren Aufgabe es ist, Elektronen auf eine wellenförmige Umlaufbahn zu bringen, so dass sie Synchrotron-Strahlung aussenden. Auf die Magnete wirken Tonnen – die Befestigungen müssen das Gewicht anteilig aushalten. Zudem dürfen sie nicht anfällig für Magnetfelder sein und das auch noch bei extrem tiefen Temperaturen. Die Forscher untersuchten verschiedene Stähle auf ihre Festigkeit und ihr magnetisches Verhalten und fanden einen, der bei ähnlichen Eigenschaften wie Titan nur ein Drittel so teuer ist.
English abstract
High-strength, non-magnetizable at 196°C and iron-base: That´s how the ideal construction material for cryogenic undulators for synchrotron storage rings looks like. An appropriate solution for these specifications is found in stable austenitic steels which are cold worked to obtain the mechanical properties required.
