Investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI han desarrollado un nuevo método con el que se pueden medir con precisión campos magnéticos fuertes. Utilizan neutrones obtenidos de la fuente de espalación SINQ. En el futuro, por lo tanto, será posible medir los campos de imanes queya están instalados en dispositivos y, por lo tanto, son inaccesibles por otras técnicas de sondeo. Los investigadores ahora han publicado sus resultados en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Los neutrones son, como su nombre lo indica, eléctricamente neutros y son los componentes básicos de casi todos los núcleos atómicos. Los neutrones interactúan con los campos magnéticos debido a su llamado giro. Los investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI ahora han demostrado que esta propiedad puedese utilizaron para visualizar campos magnéticos. Se utilizaron neutrones polarizados, lo que significa que todos los neutrones tienen la misma orientación de giro.
Si haces de neutrones polarizados pasan a través de un campo magnético, se puede detectar una refracción del haz de neutrones detrás de este campo. A partir del patrón de refracción, se puede reconstruir el campo magnético y, en particular, las diferencias en las intensidades de campo. Por primera vezEste método, también conocido como interferometría de rejilla de neutrones polarizados pnGI, se ha utilizado para medir campos magnéticos.
Un millón de veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra
pnGI se puede utilizar para medir campos magnéticos muy fuertes con una fuerza de gradiente llamada del orden de 1 Tesla por centímetro. "Esto nos permite movernos en órdenes de magnitud aproximadamente un millón de veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra", diceChristian Grünzweig, investigador de neutrones del Instituto Paul Scherrer PSI. Hasta ahora, los neutrones solo podían usarse para medir campos magnéticos significativamente más débiles.
de alternadores a sistemas de resonancia magnética
Se pueden concebir numerosas aplicaciones para el nuevo método, sobre todo porque los neutrones penetran en la mayoría de los materiales de forma no destructiva. "También podemos explorar campos magnéticos de difícil acceso porque ya están integrados en un aparato", explica Jacopo Valsecchi, primer autordel estudio y un candidato a doctorado que trabaja en PSI. "Las aplicaciones van desde alternadores en motores de automóviles hasta muchos componentes del sistema de suministro de energía y campos magnéticos desde sistemas de tomografía por resonancia magnética utilizados en medicina".
Los investigadores probaron que su método funciona mediante el uso de modelos de computadora para simular los resultados esperados de la medición. Luego verificaron si realmente se podían lograr resultados comparables con una medición real ". Los resultados de las simulaciones y los resultados reales de la medición coinciden muybien ", dice Grünzweig.
Con el nuevo método, también se pueden detectar fluctuaciones en el campo magnético. Por ejemplo, incluso los imanes permanentes, como los que son familiares en las etiquetas magnéticas para puertas de refrigerador, no tienen un campo magnético homogéneo ". Ahora podemos detectar posibles gradientes, incluso si el campo magnético es muy fuerte ", dice el físico Valsecchi.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Paul Scherrer . Original escrito por Sebastian Jutzi. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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