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2026-02-26T07:19:11Z

Magnetisch geschirmte Räume

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{{Dieser Artikel|erläutert die Entmagnetisierung von Gegenständen, um deren Funktionalität zu erhalten. Zur Tieftemperatur-Kühlmethode mittels adiabatischer Entmagnetisierung siehe [[Magnetische Kühlung]].}}
Die '''Entmagnetisierung''' (auch '''Abmagnetisierung''', im Zusammenhang mit [[Bildröhre]]n auch engl. ''degaussing'' – wörtlich ''Entgaußung'') ist ein Vorgang, durch den ein [[Dauermagnet]] bzw. ein dauermagnetisch gewordenes [[ferromagnetismus|ferromagnetisches]] [[Werkstoff|Material]] seine [[Magnetische Polarisation|magnetische Polarisierung]] ganz oder teilweise verliert.

== Verfahren ==
[[Datei:Hysteresefamilie.png|mini|Hysteresekurven-Familie beim Entmagnetisieren]]
Entmagnetisiert werden Materialien meist durch ein erst starkes [[Wechselfeld|Wechsel]]-[[Magnetismus|Magnetfeld]], das dann allmählich abklingt. Dieses muss zunächst so stark sein, dass die [[Koerzitivfeldstärke]] des aufmagnetisierten Materials erreicht wird. Durch das abnehmende Wechselfeld erfolgt dann eine Ummagnetisierung der dauermagnetischen Materialien mit abnehmender [[Amplitude]]. Damit wird die [[Hysterese]]kurve mit abnehmender Amplitude der [[Magnetische Feldstärke|magnetischen Feldstärke]] und der [[Magnetische Flussdichte|Magnetflussdichte]] durchlaufen, bis das Dauermagnetfeld null ist. Im nebenstehenden Bild beginnt man beispielsweise rechts oben, dann geht es immer entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn nach links unten, dann wieder nach rechts oben, aber nicht mehr so weit etc. Wenn nach vielen Umläufen die kleinste Schleife am Schnittpunkt der beiden Achsen erreicht ist, kann man das externe Magnetfeld abschalten, das Eisen ist weitgehend entmagnetisiert.

Für die Abschwächung des Wechselfeldes gibt es zwei Methoden:
* entweder entfernt man langsam einen tragbaren [[Elektromagnet]]en, der mit 50 [[Hertz (Einheit)|Hz]] betrieben wird, oder
* man legt einen [[Kaltleiter]] [[Reihenschaltung|in Reihe]] zur Spule, der den Strom geringer werden lässt. Nach Herstellerangaben genügen dazu 5 bis 10 Ummagnetisierungen.
Eine Entmagnetisierung kann auch durch mechanische [[Vibration|Erschütterungen]] oder durch das Erhitzen ferromagnetischer Materialien über die [[Curie-Temperatur]] hinaus bewirkt werden.

== Anwendungen ==
=== Werkzeuge ===

Entmagnetisierung ist bei [[Werkzeug]]en wichtig, um ihre Anziehungskraft auf [[Span (Fertigungstechnik)|Späne]] oder Bauteile zu verringern, oder in Fällen, wo [[Magnetismus|Magnetfelder]] stören (z. B. Abgleich von [[Spule (Elektrotechnik)|Spulen]]). Hat man keine antimagnetischen Werkzeuge zur Verfügung, so muss man ggf. magnetische Werkzeuge entmagnetisieren. Dazu gibt es mit [[Netzspannung]] betriebene Elektromagnete. Auch dauermagnetische, treppenförmige Bauteile sind in Gebrauch, über die man die Werkzeuge zieht und so ein abklingendes Wechselfeld in ihnen erzeugt. Solche Geräte können oft auch eingesetzt werden, um Werkzeuge für bestimmte [[Montage (Produktion)|Montage]]<nowiki/>aufgaben zu magnetisieren.

=== Magnetische Wiedergabe- und Speichermedien ===
[[Datei:Ferrographdrossel.png|mini|Entmagnetisierdrossel für Tonköpfe von [[Tonbandgerät]]en]]
[[Datei:Entmagnetisierungs-Cassette.jpg|mini|Entmagnetisierungskassette für die Tonköpfe von Kassettenrekordern]]
In analogen [[Videorecorder]]n und [[Tonbandgerät]]en gibt es einen [[Löschkopf]], der ein mit Hochfrequenz betriebener Elektromagnet ist. Mit diesem ist es möglich, die als Magnetisierung vorliegenden Informationen auf dem Band lokal zu löschen, um unmagnetisiertes Band für eine folgende Aufnahme zur Verfügung zu haben. Bei digitalen magnetischen Speichermedien reicht dagegen ein Überschreiben der Informationen.

Durch Entmagnetisierung mit sogenannten [[Degausser]]n, die ein großräumiges Wechselfeld erzeugen, können magnetische [[Datenspeicher|Speichermedien]], wie [[Diskette]]n, [[Festplatte]]n und Magnetbänder, schnell in größerer Menge gelöscht werden, um bei deren Entsorgung die [[Datensicherheit]] zu gewährleisten.

Auch Geräte und Aufbewahrungssysteme für [[Magnetband|Magnetbänder]], aber auch für [[Bildröhre]]n und diese selbst, müssen frei von Dauermagnetisierung sein. Daher haben Lautsprecher in Röhren-Fernsehern einen Dauermagnet-Kreis, der – anders als bei gewöhnlichen elektrodynamischen Lautsprechern – kaum ein Magnetfeld um sich herum besitzt oder abgeschirmt ist.

Magnetisierung und Entmagnetisierung spielt auch bei vielen [[Warensicherungsetikett]]en eine Rolle.

=== Bildröhren ===
Farb-[[Bildröhre]]n in Monitoren und Fernsehern enthalten magnetisierbare Teile ([[lochmaske|Loch]]- bzw. [[Schlitzmaske]]), die, wenn sie dauermagnetisch geworden sind, die Elektronen ablenken, was zu Farbverfälschungen führt. In den Geräten wird daher bei jedem Einschalten der Netzspannung eine Entmagnetisierung (''degaussing'') durchgeführt. Das erfolgt mit einer Spule, die um die Bildröhre geschlungen ist. Sie wird beim Einschalten über einen mit einem Heizelement versehenen [[Kaltleiter]] (PTC) direkt an die Netzspannung geschaltet und erzeugt durch Eigenerwärmung des Kaltleiters ein abklingendes magnetisches Wechselfeld. Das Heizelement dient dazu, den PTC noch etwas weiter zu erwärmen, sodass der Strom durch die Entmagnetisierungsspule fast null wird.

=== Schiffe ===
[[Datei:US Navy 060816-N-1683M-002 The Sea Wolf-class attack submarine USS Jimmy Carter (SSN 23) sits moored in the Magnetic Silencing Facility at Naval Base Kitsap Bangor for her first deperming treatment.jpg|mini|Entmagnetisierung des U-Bootes [[Jimmy Carter (U-Boot)|USS ''Jimmy Carter'']]]]
Bei militärischen Schiffen muss die z. B. durch das Erdmagnetfeld aufgenommene Magnetisierung reduziert werden, um die Schiffe für [[Seemine|Magnetminen]] und Torpedos mit [[Magnetzünder (Waffe)|Magnetzünder]] schwerer auffindbar zu machen.

Die Entmagnetisierungsanlagen für Schiffe der [[Deutsche Marine|Deutschen Marine]] befinden sich in [[Wilhelmshaven]], bei [[Kiel]] in [[Kiel-Friedrichsort|Friedrichsort]] und in [[Möltenort]].<ref>{{Internetquelle|url=http://www.kn-online.de/Kiel/Entmagnetisierungsanlage-Baustelle-kommt-besser-voran-als-geplant|titel=Baustelle kommt besser voran als geplant|titelerg=Entmagnetisierungsanlage|zugriff=2018-03-31|datum=2017-09-06|hrsg=kn-online.de}}</ref> Die [[Volksmarine]] der DDR nutzte dafür eine östlich von [[Vilm]] geschaffene künstliche Insel im [[Rügischer Bodden|Rügischen Bodden]].<ref>Frank Pergande: "Die Insel Vilm". Frankfurter Allgemeine Zeitung, 2. Juli 2009</ref><ref>{{Coordinate|NS=54/19/32/N|EW=13/35/22/E|type=isle|region=DE-MV|text=Standort der ehemaligen Entmagnetisierungsstation|name=ehemalige Entmagnetisierungsstation}}</ref> Auch die Peene-Werft in Wolgast (heute Teil der Lürssen-Gruppe), seinerzeit Hauptlieferant der Volksmarine, besaß im Peenestrom eine solche Anlage, die heute noch in Ruinen zu besichtigen ist.

Manche Schiffe besitzen zusätzlich eine eigene [[Magnetischer Eigenschutz|magnetische Eigenschutzanlage]], mit der nicht nur die dauermagnetischen Eigenschaften des Rumpfes, sondern auch andere magnetische Signaturen, wie die elektromagnetischen Felder von Generatoren, kompensiert werden. Es gab früher auch Versuche, bei denen um den Schiffskörper gelegte Spulen zur Fernzündung von Seeminen eingesetzt werden sollten.

=== Magnetisch geschirmte Räume ===
Für einige Anwendungen in der Forschung ist es notwendig, die um viele Größenordnungen stärkeren magnetischen Störfelder der urbanen Umgebung des Messortes und das allgegenwärtige Erdmagnetfeld von ca. 40µT abzuschirmen. Dazu gehören beispielsweise die diagnostische Untersuchung der während der Hirn-, Nerven- oder Herzaktivität auftretenden Magnetfelder mit einer Feldstärke von wenigen pT bis [[Nanotesla|nT]], oder die Bestimmung des [[Elektrisches Dipolmoment des Neutrons|elektrischen Dipolmoment des Neutrons]]. Dazu kommen magnetische Abschirmräume aus hochpermeablem Material (z. B. [[Mu-Metall]]) zum Einsatz. Ein prominenter Vertreter ist der BMSR-2, einer der magnetisch bestgeschirmten Räume der Erde, der [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|Physikalisch-Technischen Bundesanstalt]] in Berlin.<ref> {{Webarchiv|text=Abbildung des BMSR-2 |url=http://ib.ptb.de/8/82/821/magnor.html |wayback=20141109113137 }}</ref> Der gegenwärtig magnetisch bestabgeschirmte Raum der Welt befindet sich auf dem Campus der [[TU München]] in [[Garching bei München|Garching]].<ref>{{cite web |url=http://phys.org/news/2015-05-shield-physics-standard.html|title=New shield makes certain types of searches for physics beyond Standard Model possible for first time|work=phys.org |language=en |accessdate=2015-07-29}}</ref><ref>{{cite journal|last = Altarev et al. |first = Igor|year = 2015|title = Minimizing magnetic fields for precision experiments|journal = [[Journal of Applied Physics]]|volume = 117|pages = 233903|doi = 10.1063/1.4922671|issue = 23|arxiv = 1501.07408v1 |language=en}}</ref> Diese Räume müssen regelmäßig entmagnetisiert werden, um das Restfeld innerhalb des Raums möglichst gering zu halten und so Messungen von Feldern bis in den fT-Bereich zu erlauben.

=== Feinmechanik ===
[[Feinmechanik|Feinmechanische]] Konstruktionen, z. B. mechanische [[Uhrwerk]]e, müssen bei Verwendung ferromagnetischer Materialien ggf. entmagnetisiert werden, um ungewollte Haft- und Störkräfte zu vermeiden.

== Fachliteratur ==
* Günter Springer: ''Fachkunde Elektrotechnik.'' 18. Auflage, Verlag – Europa – Lehrmittel, Wuppertal, 1989, ISBN 3-8085-3018-9
* [[Richard P. Feynman]], [[Robert B. Leighton]], [[Matthew Sands]]: ''Vorlesungen über Physik.'' 3. Auflage, Oldenbourg Verlag, München Wien, 2001, ISBN 3-486-25589-4
* F. Thiel, A. Schnabel, S. Knappe-Grüneberg, D. Stollfuß, M. Burghoff: [http://link.aip.org/link/?RSINAK/78/035106/1 ''Demagnetization of magnetically shielded rooms''], Rev. Sci. Instrum. 78, 035106 (2007) (13 pages), {{DOI|10.1063/1.2713433}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Magnetismus]]

Entmagnetisierung - Versionsgeschichte

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