Reversed field pinch

2022-08-20T11:30:07Z

188.105.211.4: /* Eigenschaften */

Der Begriff '''reversed field pinch''' ('''RFP''') bezeichnet eine Anlage, um Fusions[[Plasma (Physik)|plasma]] einzusperren. Sie ist ein [[Torus|toroidaler]] [[Pinch-Effekt (Elektrodynamik)|Pinch]] (engl. für ''Quetsche''), welcher eine einzigartige Magnetfeldkonfiguration benutzt, um Plasma magnetisch einzusperren. Sie wird hauptsächlich für die [[Kernfusion|Fusionsforschung]] verwendet.

== Beschreibung ==
Die Magnetfeld-Geometrie eines RFP unterscheidet sich ein wenig von dem bekannteren [[Tokamak]]. Wenn man sich radial nach außen bewegt, kehrt die torodiale Komponente des Magnetfeldes ihre Richtung um. Diese Eigenschaft wird durch den Namensteil ''reversed field'' beschrieben. Diese Konfiguration kommt im Vergleich zum Tokamak bei gleicher Energiedichte mit schwächeren Magnetfeldern aus. Ein Nachteil dieses Anlagentyps ist, dass er zu größeren nicht-linearen Effekten und Turbulenzen neigt. Dies macht ihn zur idealen Vorrichtung um [[Magnetorotationsinstabilität|nicht-ideale]] ([[elektrischer Widerstand|resistive]]) [[Magnetohydrodynamik]] zu untersuchen. RFPs werden außerdem für das Studium von astrophysikalischem Plasma verwendet, da es viele Gemeinsamkeiten gibt.

Die größte Reversed-Field-Pinch-Anlage, die gegenwärtig arbeitet, ist das „[[Reversed-Field eXperiment]]“. Weitere Anlagen sind unter anderem der Madison Symmetric Torus, EXTRAP T2R in Schweden, TPE-RX in Japan, und Keda Torus eXperiment (KTX) in China.

[[Datei:toroidal coord.png|rechts|miniatur|Ein ''[[toroidal]]es Koordinatensystem'' welches üblicherweise in der Plasmaphysik verwendet wird. Der rote Pfeil entspricht der ''poloidalen'' Richtung, der blaue Pfeil der ''toroidalen'' Richtung]]

== Eigenschaften ==
Anders als beim Tokamak, der viel stärkere Magnetfelder in der toroidalen als in der poloidalen Richtung verwendet, sind beim RFP die Feldstärken in beiden Richtungen vergleichbar stark (obgleich das Vorzeichen in der toroidalen Richtung wechselt). Außerdem hat der RFP eine Feldstärke von ungefähr einem Zehntel bis zur Hälfte eines vergleichbaren Tokamak. Zudem beruht der RFP auf dem Induzieren von Strom in das Plasma, um das Feld von Magneten durch einen [[Dynamo-Effekt]] zu verstärken.

== Vorteile ==
Ein RFP bietet mehrere potentielle Vorteile. Ein Vorteil ist, dass es kein bekanntes β-Limit gibt. β ist ein Parameter, der den durchschnittlichen [[Gradient (Mathematik)|Druckgradient]] zur magnetischen Feldstärke in Beziehung setzt. Für praktische Zwecke kann β als Begriff der relativen Effizienz betrachtet werden (dies gilt nicht exakt, kann aber als Abschätzung dienen).

* natürliches Plasma
* ökonomisch
* kompakt
* hohe Energiedichte (minimale Energie, stabil)
* zündet ohne äußere Aufheizung des Plasmas

== Magnetische Topologie ==
Der RFP arbeitet nach dem Prinzip der minimalen Energie, d. h., dass die potenzielle Energie eines geladenen bewegten Teilchens entlang einer Linie im RFP minimal ist.

Die magnetischen Feld-Linien wickeln sich locker um das Zentrum eines [[Torus]]. Innerhalb des Plasmarings kehrt sich das toroidale Magnetfeld um. Die Feldlinien wickeln sich damit in umgekehrte Richtung weiter.

== Weblinks ==
* [http://fusionenergy.lanl.gov/Documents/MTF/seab-siemon%20april%2099.pdf Self-organized plasmas] [PDF] (englisch; 1,97 MB)
* [http://www.igi.cnr.it RFX: Reversed-Field eXperiment] (englisch)
* [http://www.iop.org/EJ/abstract/0741-3335/39/11/010/ Measurement of superthermal electron flow and temperature in a reversed-field pinch experiment by an electrostatic electron energy analyser] (englisch)

[[Kategorie:Kernfusion]]

Uhrenöl

2022-07-11T03:28:10Z

188.105.211.4: /* Historische Entwicklung */

[[Datei:Uhrenöl.jpg|mini|Schweizer Uhrenöl in Fläschchen mit Umverpackung]]

'''Uhrenöle''' sind [[Schmieröl]]e, die eigens für [[Uhr]]en ausgesucht, entwickelt und eingesetzt werden. Sie werden in der [[Feinwerktechnik]] auch allgemein für Gleitpaarungen eingesetzt, zum Beispiel bei [[Messgerät]]en, bei [[Fotoapparat]]en und [[Filmkamera]]s.

== Anforderungen und Eigenschaften der Schmierstellen ==

Die Schmierstellen mit ihren Gleitpaarungen in einer Uhr haben sehr unterschiedliche Anforderungen. Sowohl die Lagerdrücke als auch die Reibgeschwindigkeiten können sich in einem sehr großen Bereich bewegen. Zudem können sie aus verschiedenen Materialien bestehen, wie zum Beispiel Messing, Stahl, Kunststoffen und [[Stein (Uhr)|Steinen]]. Die reibenden Stellen sind nach [[Radiallager]], [[Axiallager]], Eingriffe, Gleitbahnen und Reibstellen in aufgewickelten Zugfedern zu unterscheiden. So ergibt sich, dass für eine Uhr in der Regel mehrere verschiedene Öle zum Einsatz kommen müssen. Welches Öl oder Fett wo eingesetzt wird, schreibt der Uhrenhersteller in einem ''Schmierplan'' vor.

== Besondere Probleme beim Schmieren von Uhren ==

Da viele Uhrwerke und dementsprechend die Schmierstellen ebenfalls sehr klein sein können, nehmen sie nur sehr geringe Mengen Öl (teilweise nur Bruchteile von 1 µl) auf. Ein großes Problem besteht darin, dass das Öl Staub, Abrieb aus den Gleitpaarungen und [[Oxid]]e der verwendeten Materialien bindet. Bei den kleinen Abmessungen mancher Uhren, ihrem „delikaten“ Aufbau und der geforderten Präzision der Zeitmessung können bereits winzige Schmutzpartikel das Öl so eindicken, dass eine Gleitpaarung blockiert und die Uhr stehen bleibt. Gegenmaßnahmen sind sehr sauberes Arbeiten, möglichst staubdichte Ausführung der Uhr, abriebarme Gleitpaarungen (Steinlager) und korrosionsarme Materialien (weshalb [[Stahl]]- und [[Messing]]teile hin und wieder vergoldet werden).

Öle sollen nur dort hingelangen, wo eine Schmierung zwingend notwendig ist. Da Öle verlaufen ([[Spreitung]]), können sie die Schmierstelle verlassen, wonach diese trocken läuft. Üblicherweise steigt die Neigung zum Verlaufen mit der Menge des Öls in einem Lager. Diesem Problem begegnet man durch sparsames Ölen, Anlegen einer [[Ölsenkung]] bei Lagern, einer bestimmten [[Viskosität]], einer großen [[Oberflächenspannung]] des Öls und einer Oberflächenbehandlung zu benetzender Teile ([[Epilamisierung]]).

== Historische Entwicklung ==

Auswahl und Einsatz richteten sich früher einerseits nach dem Angebot und andererseits nach den Erfahrungen der Uhrmacher. Gebräuchlich waren wenige pflanzliche Öle (z. B. [[Rizinusöl]]), aber auch viele Öle tierischen Ursprungs, wie z. B. [[Knochenöl]]. In den [[USA]] wurden auch [[Fischöl]]e (vorwiegend von [[Zahnwale|Tümmlern]]) verwendet. Diese Öle erfüllten überwiegend die oben angeführten Forderungen, wiesen jedoch den gravierenden Nachteil auf, besonders unter Einfluss von Licht und Luftsauerstoff zu verharzen, sodass die Lager nach einigen Jahren verkleben.

Die nächste Generation der Uhrenöle waren [[Mineralöl]]e, die hinsichtlich Verharzen und [[Ranzig (Fett)|Ranzigwerden]] deutlich weniger anfällig waren. Die Schmiereigenschaften im Vergleich zu den pflanzlichen Ölen wurden jedoch oft schlechter eingestuft.

Heute werden [[synthetisches Öl|synthetische Öle]] und teilsynthetische Öle eingesetzt, die gegen Alterung geschützt sind.

== Klassifizierung von Uhrenölen ==

Uhrenöle werden nach Sorten unterschieden. Die Sorten reichen entsprechend von 1 bis 5 mit zunehmender Viskosität. Die Sorte 1 ist ein niedrigviskoses Öl, welches für sehr kleine, schneller laufende, kraftarme Gleitpaarungen kleinerer Uhren geeignet ist. Das sind zum Beispiel die Gleitpaarungen der Unruh, des Ankers und des Steigrades sowie der Zapfenlager von Sekunden- und Kleinbodenrad. Sorte 5 ist ein Öl für Großuhrwerke beziehungsweise langsamlaufende Lager mit großen Kräften wie das [[Federhaus]] und die Aufzugsfeder.

Heute werden oft Universalöle angeboten, die mehrere Sorten abdecken, zum Beispiel Sorte 1–3 und Sorte 3–5.

== Siehe auch ==
* [[Tribologie]]
* [[Gleitlager]]

== Literatur ==
* C. Zerbe (Hrsg.): ''Mineralöle und verwandte Produkte.'' Ein Handbuch für Laboratorium und Betrieb, 2. Auflage, Springer, Berlin/Heidelberg 1969, ISBN 3-642-87510-6.
* Hermann Hager (Hrsg.): ''Pharmazeutische Zentralhalle für Deutschland.'' Band 7, VII. Jahrgang, Hager, Berlin 1866, S. 268–270.
* ''Deutsche Uhrmacher-Zeitung.'' Band 38, Carl Marfels, 1914, S. 78–79 und 108.
* Richard Ascher: ''Die Schmiermittel, ihre Art. Prüfung und Verwendung.'' Ein Leitfaden für den Betriebsmann, 2. Auflage, Verlag von Julius Springer, Berlin 1931, S. 264, 268.
* Georg Heinz Göttner: ''Einführung in die Schmiertechnik.'' Band 2: ''Grundlagen – Zusammenhänge – Anwendungen'', K. Marklein, 1966, S. 132.

== Weblinks ==
* [http://files.voelkner.de/825000-849999/829636-si-01-de-UHRENOEL_NO_2_5_ML_KOCH.pdf Sicherheitsdatenblatt gemäß 1907/2006/EG, Artikel 31] (abgerufen am 31. August 2018)

{{SORTIERUNG:Uhrenol}}
[[Kategorie:Uhrentechnik]]
[[Kategorie:Erdölprodukt]]
[[Kategorie:Schmierstoff]]
[[Kategorie:Stoffgemisch]]
[[Kategorie:Öl und Fett]]

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Reversed field pinch

Uhrenöl