The Zurich Torsion Magnetometer

The Zurich Torsion Magnetometer
The principle of a torsion magnetometer
The Torsion Magnetometer at the LNM of the ETH Zurich
A torrsion magnetometer measure the susceptibility difference of a sample
in one plane.
A freely rotating sample in a magnetic field is oriented with its maximum
susceptibility axis parallel to the field lines. The force rotating the sample
is the torsion. The torsion can be measured with a torsion balance.
This torsion magnetometer was built in 199?. It consists of a precise electronic feedback
system, adapted from a seismometer. The torque head consists of two block, one
connected to the other by vertically mounted hinges.
The BRUKER B-E 20 magnet can supply magnetic fields up to 1.8 Tesla. The necessary
current (up to 45A) is provided by a BRUKER B-MC 1power supply.
The precision of the instrument reaches 5x10-9 SI.
20
10
10
x10
x10
-3
20
The 2 swingable blocks and the feedback
system of the torsion magnetometer.
100
150
200
250
300
-3
0
50
350
-10
-10
-20
-20
Das Prinzip eines Torsionsmagnetometers
K
m
ax
H
K
Die magnetische Suszeptibilität eines Materials gibt an, wie leicht es zu
magnetisieren ist. Viele Gesteine lassen sich in verschiedenen Richtungen
unterschiedlich gut magnetisieren, sie sind anisotrop. In einem
Magnetfeld drehen sich anisotrope Proben so, dass die Richtung ihrer
grössten Suszeptibilität ("leichte Achse") parallel zu den Feldlinien verläuft
(wie z.B. die Kompassnadel). Bei einem Torsionsmagnetometer wird die
Probe zwischen die Pole eines Magneten gehängt. Bei anliegendem
Magnetfeld wird die "leichte Achse" der Probe mit einer gewissen Kraft in
Richtung der Feldlinien gedreht. Diese Kraft ist proportional zur Differenz
zwischen maximaler und minimaler Suszeptibilität der Probe. Letztere
bestimmt man durch die Messung der wirkenden Kraft.
m
in
Torque