Gravitationsabschirmung durch rotierende Massen

Institut für Gravitationsforschung Gravitationsabschirmung nach Krausz
berührungslosen Wegsensor mit einer Auflösung von 1/10.000 mm gemessen. Diese
Wegauslenkung musste in eine Gewichtsveränderung umgerechnet werden. Dazu muss zuvor
die Empfindlichkeit der Waage bestimmt werden, die vor allem durch Länge des Balkens und
die Lage der Massenschwerpunkte gegenüber dem Drehpunkt gegeben ist.
Die Präzision und Zuverlässigkeit der Gewichtsmessung ist von entscheidender Bedeutung in
diesem Experiment. Um zu verlässlichen Ergebnissen zu kommen, haben wir mit zwei
verschiedenen Wägesystemen Messungen durchgeführt und die Ergebnisse genauestens
überprüft.
2.6.1 Aufbau mit DMS-Wägezelle
Beim ersten System (Abbildung 8) haben wir eine DMS-Wägezelle eingesetzt, die mit
zugehörigem Messverstärker eine Anzeigegenauigkeit von 0,01 g hat. Die tatsächliche
Genauigkeit beträgt allerdings nur etwa 0,05 g. Die Z-förmige Wägezelle konnte innerhalb
der Abschirmung eingebaut werden, so dass das Probegewicht direkt aufliegt.
Abbildung 8: Aufbau mit DMS -Wägezelle (verdeckt durch Trägerprofil)
Das U-förmige Trägerprofil lässt sich von außen durch drei Stellschrauben in Höhe und
Neigung justieren, um den optimalen Abstand des Probegewichts von der Abschirmung
einzustellen.
Der Vorteil dieser Anordnung ist die Unempfindlichkeit gegenüber Luftströmungen, die bei
der Balkenwaage das Ergebnis verfälschen könnten.
Leider hat diese Anordnung auch Nachteile, die erst im Laufe der Experimente sichtbar
wurden, z.B. eine Temperaturabhängigkeit der Waage.
2.6.2 Aufbau mit Balkenwaage
Beim zweiten Wägesystem (Abbildung 9) wird eine Balkenwaage verwendet, die aus einem
Aluminiumstab und einem speziellen Achatlager besteht. Auf der einen Seite ist das
Probegewicht direkt auf dem Waagebalken befestigt und ragt in die Abschirmung hinein. Auf
der anderen Seite hängt ein etwas schwereres Gegengewicht, das auf einer digitalen
Laborwaage (Fa. Kern, Genauigkeit 1 mg) aufliegt. Es werden also nur Gewichtsdifferenzen
erfasst. Der Ablesewert hat dann das umgekehrte Vorzeichen und muss noch um das
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