DE1105514B

DE1105514B - Anordnung zur Messung schwacher Stroeme

Info

Publication number: DE1105514B
Application number: DES58366A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Friedrich Dipl-Phys
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-05-24
Filing date: 1958-05-24
Publication date: 1961-04-27

Description

Anordnung zur Messung schwacher Ströme Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung, mit welcher kleine Ströme, insbesondere schwache Gleichströme,gemessen werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht nur Ströme zu messen, welche an eine feste Leiterbahn gebunden sind, sondern auch Konvektionsströme zu erfassen, wie dies z. B. der Fall ist, wenn aus einem Teilchenbeschleuniger Korpuskularstrahlen austreten. Dementsprechend bezieht sich die Erfindung auoh auf die Messung von Strömen von Protonen, Elektronen oder auch geladenen Mesonen.
Bei der Anordnung nach der Erfindung wird von einer an sich bekannten indirekten Erfassung des Stromwertes durch Messung eines von ihm verursachten magnetischen Feldes Gebrauch gemacht. Es ist auch bereits bekannt, Gleichströme hohen Stromwertes auf diese Weise zu erfassen, wobei das magnetische Feld mit Hilfe einer Hallspannungserzeugungseinrichtung gemessen wird.
Die Erfindung besteht darin, daß - unter an sich bekannter indirekter Erfassung des Stromwertes durch Messung des von ihm verursachten magnetischen Feldes mit Hilfe einer Hallspannungserzeugungseinrichtung in einem magnetischen Kreis aus hochpermeablem Material - der magnetische Kreis den zu untersuchenden Strompfad mehrfach, insbesondere vielfach umschlingend, ausgebildet ist. Der magnetische Kreis kann durch ein Band oder durch einen Draht aus hochpermeablem Eisen oder einem anderen günstigen magnetisierbaren Werkstoff gebildet sein.
Durch mehrfache, insbesondere vielfache Umschlingung des Strompfades gelingt es, die Luftspaltinduktion wesentlich zu verstärken. Um eine möglichst hohe Signalspannung zu erhalten, ist es weiterhin zweckmäßig, den Hallspannungserzeuger in Form eines Hallplättchens zwischen Ferritscheiben einzubetten, so daß man Luftspaltbreiten außerordentlich geringer Höhe erreichen kann. Auf diese Weise können effektive Luftspalte unter 5 pl, insbesondere von etwa 1 > erreicht werden, vor allem dann, wenn man dazu übergeht, aufgedampfte Halbleiterschichten zu verwenden.
Enge Luftspalte können auch durch Vorschliff einer halbleitenden Kristall schicht mit nachfolgender elektrolytischer Abtragung gebildet werden.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, zum Teil schematischer Darstellung.
Der zu untersuchende Strompfad ist in der Darstellung durch die mit Pfeilen versehene Linie 1 versinnbildlicht, wobei es sich um einen Protonenstrahl handeln kann. Diesen Strompfad umschlingend, ist ein magnetischer Kreis 2 vorgesehen, der durch eine Wicklung aus hochpermeablem Eisen 3 gebildet ist.
Der Eisenkern kann band- oder drahtförmig gestaltet sein. Im Luftspalt 4 befindet sich zweckmäßig, zwischen Ferritplatten eingebettet, ein Hallplättchen 5 zur Erzeugung der Hall spannung.
Zur Löschung der Remanenz besitzt die Einrichtung noch eine aus Kupferdraht bestehende Wicklung 6, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur symbolisch angedeutet ist. Die Remanenzlöschung kann intermittierend oder kontinuierlich erfolgen. Dabei können Frequenzen von beispielsweise 50 kHz angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Anordnung zur Messung schwacher Ströme, insbesondere der Stromstärke von Elektronen-, Protronen oder Mesonenströmungen, dadurch gekennzeichnet, daß - unter an sich bekannter indirekter Erfassung des Stromwertes durch Messung eines von ihm verursachten magnetischen Feldes mit Hilfe einer Hallspannungserzeugungseinrichtung in einem magnetischen Kreis aus hochpermeablem Material - der magnetische Kreis den zu untersuchenden Strompfad mehrfach, insbesondere vielfach umschlingend, ausgebildet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen band- oder drahtförmig ausgebildeten Eisenkreis.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallspannungserzeuger zwischen Ferritplatten eingebettet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß effektive Luftspaltbreiten von weniger als 5 y, insbesondere etwa 1 F, vorgesehen sind.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallspannungserzeuger durch eine aufgedampfte Halbleiterschicht gebildet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallspannungserzeuger durch Vorschliff einer halbleitenden Kristallschicht und nachfolgender elektrolytischer Abtragung gebildet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Kreis mit einer Wicklung zur Löschung der Remanenz versehen ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine intermittierend oder kontinuierlich wirksame Remanenzlöschung vorzugsweise mit einer Frequenz von etwa 50 kHz.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 744919.