11 Marine Geophysik
Bremer Labor fĂŒr PalĂ€o-, Gesteins- und Umweltmagnetik
Methoden und Instrumente der Labormagnetik
Team: Christian Hilgenfeldt (Systemingenieur), Liane BrĂŒck (Labortechnikerin), Heike Piero (Datenmanagement)
RÀume: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, RÀume 4050/4240/4250

Verfahren: Das Bremer Magnetiklabor ist auf Messungen an natĂŒrlichen schwachmagnetischen Materialien wie Sedimente und Minerale spezialisiert. Wir können alle wichtigen etablierten palĂ€o- und gesteinsmagnetischen Verfahren mit unserem modernem Instrumentarium durchfĂŒhren:

Vektorielle Messung der natĂŒrlichen Remanenz und von kĂŒnstlichen Remanenzen (IRM, ARM, GRM, VRM) an Einzelproben (WĂŒrfel, Zylinder) und U-Channels; magnetische Hysterese, SuszeptibilitĂ€t und Anisotropie; Thermomagnetik bei tiefen (4-400 K) und hohen (270-800K) Temperaturen und Feldern bis 7T; FORC Analysen und REM-Analytik an magnetischen Extrakten.

Pneumatischer Probenwechsler des automatisierten Bremer 2G Superconducting Rock Magnetometer

Superconducting Rock Magnetometer 2G Enterprises 755 HR
Team: Thomas Frederichs, Liane BrĂŒck, Christian Hilgenfeldt
Raum: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, Raum 4240

System: Die mit diesem Magnetometer bestimmte remanente Magnetisierung von Gesteinsproben bildet die Basis einer Vielzahl unserer wissenschaftlichen Untersuchungen. Die Messungen von sowohl natĂŒrlichen als auch synthetischen Magnetisierungen können durchgefĂŒhrt werden an bis zu 1.5 m langen so genannten U-Channeln oder auch an Einzelproben (WĂŒrfel- oder ‚Inch’proben). Bei der Messung an Einzelproben wird das Bremer Magnetometer in einem selbst entwickelten automatisierten Modus betrieben, der das selbststĂ€ndige Wechseln der Proben erlaubt. Damit können ca. 100 Einzelproben in 24 Stunden bearbeitet werden.

2G Magnetometer Handbuch

Mullender T., Frederichs T., Hilgenfeldt C., de Groot L., Fabian K., Dekkers M. (2016)
Automated paleomagnetic and rock magnetic data acquisition with an in-line horizontal “2G” system
Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 17, 3546 - 3559
doi: 10.1002/2016GC006436

Bremen 2G rock magnetometer

Magnetic Properties Measurement System Quantum Design MPMS-XL7
Team: Thomas Frederichs (Laborleiter), Liane BrĂŒck, Christian Hilgenfeldt
Raum: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, Raum 4250

System: Das MPMS-XL7 ermöglicht die temperaturabhĂ€ngige Messung magnetischer Eigenschaften von Probenmaterial in magnetischen Feldern von ±7 Tesla im Temperaturbereich von 1.9 bis 400 K. Dabei können magnetische Hystereseschleifen, remanente Magnetisierungen sowie die frequenzabhĂ€ngige magnetische SuszeptibilitĂ€t bestimmt werden. Die maximale Grösse der Probe betrĂ€gt 5 mm im Durchmesser und 9 mm in der LĂ€nge. Der Einsatz des optionalen Ofens mit einer Maximaltemperatur von 800 K reduziert die LĂ€nge auf 5 mm und den Durchmesser auf 1.6 mm. Das GerĂ€t ist mit der EverCool Option zur RĂŒckverflĂŒssigung gasförmigen Heliums ausgerĂŒstet, die einen nahezu unterbrechungsfreien Betrieb erlaubt.

MPMS XL Brochure pdf-Datei (9.54 MB)

Frederichs T., von Dobeneck T., Bleil U., Dekkers M. (2003)
Towards the identification of siderite, rhodochrosite, and vivianite in sediments by their low-temperature magnetic properties
Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 28, 669 - 679
doi: 10.1016/S1474-7065(03)00121-9

Kosterov A., Frederichs T., von Dobeneck T. (2006)
Low-temperature magnetic properties of rhodochrosite (MnCO3)
Physics of the Earth and Planetary Interiors, 154, 234 - 242
doi: 10.1016/j.pepi.2005.09.011

Kosterov A., Fabian K. (2008)
Twinning control of magnetic properties of multidomain magnetite below the Verwey transition revealed by measurements on individual particles
Geophysical Journal International, 174, 93 - 106
doi: 10.1111/j.1365-246X.2008.03811.x

MPMS XL-7 mit Steuereinheit

Alternating Gradient Magnetometer PMC MicroMag 2900
Team: Thomas Frederichs
Raum: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, Raum 4250

System: Mit dem Micromag 2900 können Messungen der magnetischen Hysterese und der remanenten Magnetisierung (Erwerbs- und Entmagnetisierungskurven) bei Raumtemperatur in magnetischen Feldern bis zu 1.4 Tesla gemessen werden. Dazu werden Pulver oder Fragmente von Proben verwendet mit einer Masse von ca. 10 mg. Die Messungen dienen der magnetischen Charakterisierung der Proben und lassen semiquantitative RĂŒckschlĂŒsse auf Konzentration, Mineralogie und magnetische KorngrĂ¶ĂŸe (DomĂ€nenstatus) zu. DarĂŒber hinaus ist es möglich, First Order Reversal Curves (FORC) zu messen.

von Dobeneck T. (1996)
A systematic analysis of natural magnetic mineral assemblages based on modelling hysteresis loops with coercivity-related hyperbolic basis functions
Geophysical Journal International, 124, 675 - 694
doi: 10.1111/j.1365-246X.1996.tb05632.x

MicroMag 2900


Horizontal-Curie-Waage
Team: Adrian Höfken
Raum: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, Raum 4170

System: Die Bremer Horizontal-Curie-Waage ermöglicht temperaturabhĂ€ngige Messungen der magnetischen Eigenschaften von Raumtemperatur bis 970 K bei FeldstĂ€rken bis 150 mT. Mit Hilfe eines optionalen KĂŒhlgefĂ€ĂŸes lĂ€sst sich der Temperaturbereich bis hinab auf 80 K erweitern. FĂŒr die Messungen werden getrocknete Pulverproben mit einer Masse von wenigen 10 mg benötigt. Das aktiv ĂŒber RĂŒckkopplung geregelte Messsystem nutzt ein modernes Datenerfassungssystem und erreicht damit Genauigkeiten, die fĂŒr die Messung schwach magnetischer mariner Sedimente ausreicht. Die TemperaturverlĂ€ufe lassen sich individuell an die Probenart und Fragestellung anpassen.

Bremer Horizontal-Curie-Waage

Agico Suszeptometer KappaBridge KLY-2
Team: Thomas Frederichs, Liane BrĂŒck
Raum: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, Raum 4220
System: Die KappaBridge KLY-2 wird zur Messung der magnetischen SuszeptibilitĂ€t bei Raumtemperatur verwendet. Dabei kann sowohl die pauschale und als auch die Anisotropie der SuszeptibilitĂ€t bestimmt werden. Letzteres geschieht durch die Bestimmung der SuszeptibilitĂ€t in 15 unterschiedlichen Probenorientierungen. WĂ€hrend die pauschale SuszeptibiilitĂ€t in erster Linie ein Maß fĂŒr die Konzentration an Magnetomineralen ist, können aus ihrer Anisotropie RĂŒckschlĂŒsse auf die Einregelung magnetischer Partikel innerhalb einer Matrix (auf Grund von z.B. Bodenwasserströmungen oder FließgefĂŒgen) gezogen werden.

KappaBridge KLY-2

Bartington Suszeptometer MS2
Team: Thomas Frederichs, Liane BrĂŒck
System: Das MS2 kann mit unterschiedlichen Sensoren betrieben werden, je nach Anforderung der jeweiligen Messung. Ein so genannter Bulk Sensor MS2B erlaubt die Bestimmung der magnetischen SuszeptibilitĂ€t von Einzelproben mit einem Volumen bis zu ca. 10 ccm. Die SuszeptibilitĂ€t kann bei zwei unterschiedlichen Frequenzen des anregenden Magnetfeldes gemessen werden. Aus den daraus resultierenden unterschiedlichen frequenzabhĂ€ngigen SuszeptibilitĂ€tswerten lassen RĂŒckschlĂŒsse auf den magnetischen Status und damit auf die magnetische KorngrĂ¶ĂŸe ziehen. Das MS2 kann weiterhin mit Ringsonden MS2C unterschiedlichen Durchmessers betrieben werden zur Messung von sowohl geschlossenen als auch geöffneten Sedimentkernen. Verschiedene Aufsetz- (OberflĂ€chen)sensoren MS2E/F werden zur hochauflösenden SuszeptibilitĂ€tsmessung an geöffneten Sedimentkernen verwendet. Über den stationĂ€ren Laborbetrieb hinaus erlaubt das GerĂ€t auch eine akkuunterstĂŒtzte Verwendung im GelĂ€nde, fĂŒr die ebenfalls unterschiedliche Sensoren zur VerfĂŒgung stehen.
MS2 Handbuch
John Dearing - Environmental Magnetic Susceptibility

Bartington MS2 mit Einzelprobensensor MS2B

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British Antarctic

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Fachgebiet Marine Geophysik
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