A
Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet és a
Wigner FK együttműködésében, GINOP pályázati támogatásból megvalósuló beruházás keretében került kialakításra a
Mágneses Nulltér Laboratórium (ZBL, GINOP -2.3.3-15-2016-00016).
A Széchenyi István Geofizikai Obszervatóriumban olyan egyedi laboratóriumi környezet valósult meg, amelyen belül a felszíni geomágneses teret minimalizáljuk, ezáltal lehetőséget biztosítva űrtechnológiai fejlesztésekre, űrtudományi kísérletekre, anyagtudományi és biofizikai vizsgálatok megvalósítására, amelyekre a földi mágneses tér felszíni jelenléte miatt eddig nem nyílt lehetőség.
A szűkebb laboratóriumi helyiségnek U. Nagy Gábor, Ybl díjas építész és Fóth Zoltán tervei alapján, az Ubrankovics Gerenda- és Készházgyártó Kft. és a VIRGI Építőipari és Kereskedelmi Bt. kivitelezésében készült egyedi kialakítású, mágnesezhető anyagoktól és kötőelemektől mentes fogadó épület ad otthont.
A geomágneses teret és a természetes és mesterséges elektromágneses változások hatásait 2 lépcsőben redukáljuk: aktív kompenzáló rendszerrel, és passzív csillapítás révén:
- Egy speciális, ún. Merritt geometriájú tekercsrendszer képezi az aktív kompenzáló rendszer lényegét. Ennek specifikációját előzetes analitikus szimulációk eredményeire alapozva terveztük meg. A modellezések célja az volt, hogy a tekercsrendszer fókuszában minél nagyobb, illetve minél homogénebb központi tértartományt tudjunk biztosítani, amely a földi térrel ellentétes irányú és azzal megegyező nagyságú.
- A geomágneses tér belső és külső forrásai egészen különböző időbeli skálán változnak: a Föld külső magjában lejátszódó magnetohidrodinamikai folyamatok eredményeként épül fel egy közelítőleg dipól geometriájú tér, ami a laboratórium szempontjából statikusnak tekinthető, míg
- az ionozált felső légkörben az ionoszférikus, illetve magnetoszférikus folyamatok következtében kialakuló áramrendszerek mágneses tere, amit a felszínen többségében érzékelünk a másodpercestől a napos periódusokig terjednek.
Ahhoz, hogy mindkét forrás terét hatékonyan tudjuk kompenzálni, a tekercsrendszerek meghajtó áramát, ezáltal a földi térrel ellentétes irányú kompenzáló teret másodpercenként frissítjük, mépedig a pillanatnyi geomágneses tér változásának megfelelő mértékben. Ehhez szükséges az obszervatóriumi környezet, ahol a geomágneses tér nagy pontosságú, másodperces gyakoriságú mérése folyamatosan biztosított.
Az aktív kompenzáló rendszer eredményeként a terveink szerint nT pontossággal null mágneses teret állítunk elő a tekercsrendszer központi tartományában.
- Ennek a maradéktérnek a további redukálását speciális, nagy mágneses permeabilitású anyagból, ún. mű-metal-ból épített árnyékoló kamra behelyezésével biztosítjuk.
A 2 fokozat néhányszor 10pT nagyságrendre redukálja a felszíni geomágneses teret egy 3x3x2.5m-es tértartományban. Mindezt kigészítendő a kamra két mű-metal rétege közötti légrésben elhelyezett alumínium réteg Faraday-kalitkaként árnyékolja a nagyfrekvenciás elektromágneses változásokat.
