Permanentmagnete, aber auch durch Spulen erzeugte Magnete, generieren starke statische Magnetfelder, welche im Kern mehrere Tesla betragen können. Zu dieser Kategorie gehören unter anderem NMR-Magnete.

Abschirmung NMR

Die NMR-Spektroskopie ist eine Methode zur Untersuchung der elektronischen Umgebung einzelner Atome und deren Wechselwirkungen mit den Nachbaratomen. Dabei befindet sich die Probe in einem starken, statischen Magnetfeld, welches durch eine bestromte Spule verursacht wird.

Um die starken Magnetfelder solcher DC-Magneten zu reduzieren, müssen Streufeldabschirmungen mit hoher Sättigung eingesetzt werden. Damit werden Bereiche um die Magnete herum auf <5 Gauss (500µT) begrenzt, was dem vorgeschriebenen Grenzwert für elektrische Implantate wie Herzschrittmacher entspricht. Die Anwendung ist jedoch nicht nur auf das Einhalten der 5 Gauss Linie begrenzt, sondern richtet sich nach den Vorgaben des Kunden. So werden oftmals im biologischen Forschungsbereich Werte in der Grössenordnung des Erdmagnetfeldes, also 50µT verlangt, damit die biologischen Experimente in “natürlicher” Umgebung durchgeführt werden können.

Mittels Streufeldabschirmung werden die Felder von starken Magneten, wie sie von ungeschirmten und geschirmten NMR‘s verursacht werden, wirkungsvoll reduziert. Als Abschirmmaterial für starke magnetische Gleichfelder wird meist Reineisen verwendet, welches eine hohe Sättigungsflussdichte besitzt.

Die Stärke des Materials und die notwendige Abschirmfläche wird mittels Finite Elemente Methode (FEM) Simulationen, ermittelt. Gleichfeldabschirmungen sind im Vergleich zu Wechselfeldabschirmungen typischerweise wesentlich dicker und entsprechend schwerer.