FK04 Magnetooptischer Kerr-Effekt (MOKE) - 2. Physikalisches ...

5.4 Peripherie
5.4.1 Peltierelement
Da in diesem Versuch zur Bestimmung des Kompensationspunktes T K die Temperaturabhängigkeiten
der Probe oberhalb und unterhalb der Raumtemperaturen gemessen werden sollen,
muss die Temperatur des Materials definiert regelbar sein. Zu diesem Zweck wird ein Peltierelement
(PE) verwendet. Es befindet sich zwischen dem Kupfer-Probenhalter und dem Kühlblock
(siehe Abb. 17). Seine Funktionsweise basiert auf dem Peltiereffekt. Dieser sagt aus,
dass in einem geschlossenen Stromkreis, der aus zwei Materialien besteht, die ein unterschiedliches
thermoelektrisches Niveau besitzen, ein E-Feld und einen entgegengerichteter
Temperaturgradient existieren, sofern der Ladungsfluss gehindert ist. Fließt Strom hindurch,
wird der Temperaturgradient durch Übertragung von Wärmeenergie zu null. Dabei kühlt eine
Seite des Elements ab und die andere erwärmt sich. Durch Umkehrung der Stromrichtung
lässt sich die auf der Probenseite befindliche Seite des Peltierelements heizen oder abkühlen.
Der Probenhalter der GdFe-Probe wird im Versuch über zwei seriell geschaltete Peltierelemente
thermisch reguliert. Diese haben eine Leistung von 33,4W und dürfen mit einem maximalen
Strom von 3,9A bis zu einer Temperatur von maximal 85°C betrieben werden. Das
entspricht einem Heizstrom von ca. 1,3A.
5.4.2 Wasserkühlung
Der Elektromagnet wird während der Messung durch den Stromfluss erhitzt. Das Gleiche gilt
auch für die Probenhalterung. Aus diesem Grund wurden zwei getrennte Wasserkühlkreisläufe
in den Aufbau integriert. Diese werden über zwei Zuläufe gespeist (Abb. 27).
Abb. 27: Wasserhauptanschluss für die beiden Kühlkreisläufe
Zwischen den Zulaufventilen und dem Haupthahn wurde aus Sicherheitsgründen ein Magnetventil
eingebaut. Dieses ist über eine Steuereinheit (Abb. 28) mit zwei Flüssigkeitsdetektoren
Versuch F4, Seite 31