Torsionsfaden-Magnetometer

Schematischer Aufbau meines Magnetometers:

Zeichnung 1

Das Gehäuse besteht aus Glasplatten. Die Äußeren (1) 2 Stück je ca. 15x4 cm, 3mm dick. Als Abstandsplatten habe ich Platten von 4x2cm (2) verwendet. Je nach Dicke des vorhandenen Glases benötigt man insgesamt 16-20 Platten.
Zunächst habe ich zwei Hälften wie in der linken Zeichnung (1+2) mit Silikon zusammegeklebt. (Dauert mehrere Stunden bis es richtig ausgehärtet ist.)
Da in der Mitte der Faden durch muß, habe ich die zwei fertigen Hälften auf einen Abstand von ca. 0,7 mm mit Silikon zusammengefügt. Einfach ein Stück Kunststoff der entsprechenden Dicke dazwischenlegen, und anschließend wieder herausziehen.

Darauf achten, daß in der Mitte kein Silikon ist damit der Faden noch durchpaßt und der Abstandshalter nicht mit verklebt. Anschließend habe ich, da das Glasschneiden im Ergebnis nicht so saubere Schnittkanten wie in der Zeichnung ergibt (bei mir jedenfalls), oben und unten je 2 Deckplatten (4) ca 1,5 breit und so lang wie die Gesamtbreite des Geräts, mit Heißkleber aufgesetzt. Jetzt steht das Ding endlich ohne zu wackeln :-) Nachdem das Ganze nun ausgehärtet war geht es zu den Details.

Die Magnet-Spiegel-Einheit:

Zeichnung 2

Da ist zunächst die klare Kunsstoffolie (1) ca 30 x 11mm, in die ich einen Schlitz nicht viel breiter als die Fadenstärke geschnitten habe. Sinn des ganzen ist, daß die Bewegung der Magneten 1:1 auf die Spiegel übertragen werden und daß der Faden nicht aufträgt und die Magnete und die Spiegel nicht auf dem Faden kippen. (Die Folie hat ungefähr Fadenstärke) Vorteil ist auch, das man nachher das ganze Folie-Spiegel-Magnet-System in der Höhe schieben kann. Es ist trotz Allem eine blöde Fummelei, da die Magnete die ich benutze dermaßen kräftig sind, daß sie einem aus den Fingern gleiten, sobald sie dicht genug aneinander sind.

Also, man lege den Faden durch den Schlitz in der Folie, und versuche die Magneten auf der unteren Hälfte der Folie zu zentrieren. Als das gelungen war, habe ich die zwei Spiegel ( je ca. 1x1cm) oberhalb mit doppelseitigem Klebeband Rücken an Rücken auf der Folie befestigt. Anordnung wie in Zeichnung 1 rechter Teil
Warum alles doppelt? Es ist ein Ausgleich der Gewichte, so das die Fadenspannung nicht zusätzlich irgendwelche Kippmomente ausgleichen muß. Es ist auch einfacher, die Magnete zu befestigen (Die machen das von ganz alleine :-) )

Der Fadenspanner (Zeichnung2, Detail 2-5)

Er besteht aus jeweils 2 Schrauben(2)-Gewindehülsen(3)-Schraube(4) Teilen. Material = Messing 3mm Länge ca. 15 (4) und 5mm (2) die Gewindehülse (3) ist ca. 15mm lang. Die untern Schrauben (4) sind mit Heißkleber auf den oberen Glasdeckplatten aufgeklebt.

Zwischen den zwei Spannern hab ich ein Stück gelochte Elektronik-Platine eingesetzt um den Faden mittig durchzubekommen. Befestigung des Faden mittels durchziehen durch das mittigste Loch, zwei mal drumherum wickeln, und mit einem Tropfen Heißkleber fixieren.

Die untere Befestigung des Faden ist ein Stück Kupferdraht (obere Zeichnung (5)) um den der Faden geknotet ist

Anschließend kann man durch lösen der Schrauben (2) und hochdrehen der Gewindehülsen (3) das ganze spannen. Dann die Schrauben (2) wieder festdrehen.

Die Dämpfungs-Einheit. ( Zeichnung 2, Detail 6-8)

Die Einheit besteht bei mir aus einer Flachen Spule aus verzinntem Kupferdraht, den ich kreuz und quer verlötet habe, um eine möglichst gleichmäßige Flache zu bekommen. Man kann auch einfachen 1,5 mm² Elektroinstallations-Kupferleitung nehmen, und diesen zur Fläche verlöten.
Einfacher wäre, wenn man hat, eine Platte aus Kupfer von ca 30-40mm Durchmesser, 2mm Dick.

In die Mitte der Spule habe ich eine Messing-Mutter (7) aufgelötet, in die die Schraube von außen (6) eingedreht wird. Um den Abstand einzustellen benutze ich innen und außen des Glases je eine Mutter (7)

Zur Befestigung der Einheit habe ich mittig in eine der äußeren Glasplatten ein Loch gebohrt.(Zeichnung 1 Detail 3) (Ist auch nicht so einfach, hoher Bohrerverschleiß, und wenn man nicht aufpaßt, reißt das Glas. Habe ein Dremel-Ähnliches Multi-Tool mit Diamant besetztem Rundkopf benutzt der aber auch oft geglüht hat)

Einrichtung des Magneten:

Die Achse der Magneten sollten sich genau in der Mitte der Dämpfungseinheit befinden. Da das Loch im Glas ja feststeht muß man die Magnet-Spiegel-Einheit in der Höhe dann justieren.

Wichtig ist das alle metallischen Teile nicht aus Eisen oder magnetischen Werkstoffen bestehen !!!

Woher ich die Teile und Schrauben habe? Alles Teile aus alten Cassettenrekordern, Stereoanlagen oder sonstigen alten Elektro-Geräten.

Anbringung des Lasers

Ich habe einige Versuche mit irgendwelchen Holzkonstruktionen gemacht auf denen der Laserpointer befestigt war. Diese schienen mir aber wahrscheinlich auf Grund der hygroskopischen Eigenschaften von Holz ungünstig. Ständig änderte sich der Nullpunkt, in Abhängigkeit von Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Daher habe ich zu der Variante wie auf dem Foto der vorherigen Seiteentschieden.
Direkt an das Gehäuse habe ich ein Dreieck aus Glas geklebt an dem der Laser befestigt ist.
Auf diesem Dreieck ist auch der Umlenkspiegel aufgeklebt. Dies erscheint mir die bisher beste Lösung zu sein.

Die Anordnung der Spiegel und die Position des Lasers ist auch immer abhängig von der Aufstellung des Gerätes bei jedem Einzelnen. Da der Aufstellungs-Raum, die magnetische Nord-Süd-Achse und die Projektionswand bei jeden unterschiedlich ist, kann meine Konstruktion nicht für jeden das Optimum darstellen. Hier muß man einfach ausprobieren.
Wichtig scheint nach meiner Erfahrung eine möglichst starre Verbindung und geringer Abstand des Lasers zum Spiegel-Magnet-System zu sein.

Sollte diese Anleitung unklar sein, Fehler enthalten oder Ergänzungen nötig sind, bitte ich um Nachricht per mail.