Den weltweit empfindlichsten Magnetfeldsensor zur geophysikalischen Erkundung hat das Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Jena entwickelt. Die Wissenschaftler um Hans-Georg Meyer sind dafür von der Fachzeitschrift „Mining Journal“ mit dem renommierten „Mining Research Award“ der Bergbaubranche ausgezeichnet worden.
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In ihrer Begründung schreibt die mit internationalen Experten besetzte Jury, dass „die am IPHT geleistete Grundlagenforschung in Zukunft großen Einfluss auf die weitere Entwicklung der geophysikalischen Erkundung und der Bergbauindustrie insgesamt haben wird“. Der Preis wurde vor kurzem auf der alljährlich in London stattfindenden Konferenz Mines and Money an das IPHT übergeben.
Mineralien und Edelmetallen auf der Spur
Das als „Jessy Star“ (Jena Squid System) bezeichnete System von Meyer und seinem Team kann auch dort nach Mineralien und Edelmetallen suchen, wo die konventionellen Systeme bisher versagen.
„Unser Jessy Star stellt technologisch einen Quantensprung gegenüber allen herkömmlichen Magnetfeldmess-Systemen dar und ermöglicht es, den Geophysikern Informationen zur Verfügung zu stellen, die bisher unzugänglich waren“, betont Meyer. Das besondere an der Forschungs- und Entwicklungsleistung ist dabei, die Empfindlichkeit von so genannten Supraleitenden Quanteninterferenzdetektoren (SQUIDs) für die Praxis der geomagnetischen Erkundung verfügbar gemacht zu machen.
Ein SQUID ist ein Sensor zur sehr präzisen Messung extrem geringer Magnetfeldänderungen. Er besteht aus einem supraleitenden Ring. Dabei handelt es sich um ein Material, dessen elektrischer Widerstand beim Unterschreiten einer bestimmten Temperatur auf einen unmessbar kleinen Wert fällt. Der Ring ist an einer oder zwei Stellen durch ein normalleitendes oder elektrisch isolierendes Material unterbrochen. Ändert sich das äußere magnetische Feld, so ändert sich der Strom im Ring und damit die Spannung am SQUID.
Änderungen des Erdmagnetfeldes verraten Bodenschätze
„Jessy Star“ arbeitet von einem Hubschrauber oder Flugzeug aus und hat sich bereits in weit über hundert Flugstunden und über 25.000 Flugkilometern bewährt. Aus luftiger Höhe ist das System in der Lage, unterirdische Strukturen wie geologische Schichten anhand von feinen Variationen des Erdmagnetfeldes zu entdecken. Jessy Star gibt Geologen und Bergbauingenieuren so Hinweise auf die Existenz von Bodenschätzen wie Öl, Gas, Wasser und verschiedene Mineralien oder sogar Diamanten.
Eine magnetische Kartierung aus der Luft bietet laut dem IPHT viele Vorteile, weil sie weitgehend ohne zeit- und kostenintensive Messungen auf den Boden auskommt. Solche Messungen stellen aber höchste Anforderungen an die verwendete Technik.
(idw – Institut für Photonische Technologien, 05.12.2007 – DLO)
