Verfahren zur Herstellung dünner, bei ihrer Niederschlagung geheizter
Bi-Schichten, die insbesondere zur Ausmessung eines magnetischen Feldes dienen Die
Methode der Ausmessung eines magnetischen Feldes durch Messung der Widerstandsänderung
einer Wismutspirale leidet an denn Nachteil, daß die Bi-Spiralen eine erliebliche
Flächenausdehnung besitzen; selbst die kleinsten bekannten Spiralen haben noch immer
eine Fläche von etwa 2o mm=. Die Versuche, den Meßkörper kleiner zu gestaltete,
indem man ihn etwa in Schichtform herstellte, mußten daran scheitern, daß alle Schichten
zu wenig Widerstandsänderung zeigten gegenüber derjenigen einer Bi-Spirale im gleichen
Felde.Process for the production of thinner ones, which are heated when they are precipitated
Bi-layers, which are used in particular to measure a magnetic field
Method of measuring a magnetic field by measuring the change in resistance
a bismuth spiral suffers from the disadvantage that the bi-spirals are a pleasant one
Have surface area; even the smallest known spirals still have
an area of about 20 mm =. The attempts to make the measuring body smaller,
if one produced it in the form of layers, for example, it had to fail because all layers
showed too little change in resistance compared to that of a Bi-spiral in the same
Field.
P. K a p i t z a (Proc. Roy. Soc. London A, 119, 41 3 und 428,
1928) hat Bi-Schichten hergestellt durch Verdampfen des Bi im Vakuum unter gleichzeitiger
Erwärmung der Auffangeplatte auf 2oo° C. Diese Bi-Schichten haben eine Widerstandsänderung
von 8o bis 9o °/" in einem Felde von etwa 28 ooo Gauß, während eine Bi-Spirale im
gleichen Felde etwa id.o °/o Widerstandsänderung erfährt. Da die Dicke dieser Schichten
1/2 bis i tim beträgt, besitzen sie aber einen ganz geringen Widerstand, dessen
Messung besondere Vorsichtsmaßregeln erfordert und der die Verwendung derartiger
Schichten in der Praxis ungeeignet macht.P. K apitza (Proc. Roy. Soc. London A, 119, 41 3 and 428, 1928) produced Bi layers by evaporating the Bi in a vacuum while heating the collecting plate to 200 ° C. These Bi layers have a Resistance change of 80 to 90 ° / "in a field of about 28,000 Gauss, while a bi-spiral in the same field experiences about id.o ° / o change in resistance. Since the thickness of these layers is 1/2 to i tim, they have but a very low resistance, the measurement of which requires special precautionary measures and which makes the use of such layers unsuitable in practice.
Der Vorteil des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß einmal
dünne Schichtete verwendet «-erden zur Erzielung praktisch meßbarer Widerstände,
und daß der Auffangekörper während des Verdampfens des Bi und der Niederschlagsbildung
auf über 270° C (Schmelzpunkt des Bi) geheizt wird, da dann die Schichten im Magnetfeld
noch höhere Widerstandsänderung zeigen (9o bis ioo °/p bei 28 ooo Gauß).The advantage of the object of the invention is that once
thin layers of earth are used to achieve practically measurable resistances,
and that the collecting body is during the evaporation of the Bi and the formation of precipitates
is heated to over 270 ° C (melting point of Bi), because then the layers in the magnetic field
show an even higher change in resistance (90 to 100 ° / p at 28,000 Gauss).
Die Schichten werden z. B. auf folgende Weise hergestellt: In einem
zylindrischen Quarzgefäß von 4: cm Durchmesser und i i cm Länge, dessen unteres
Ende verjüngt und zu einem Schmelztiegel ausgebildet ist (Länge 2 cm, Durchmesser
i cm) wird Bi verdampft und auf einem etwa 5 cm vom Rande des Schmelztiegels entfernten
Auffangekörper (z. B. einem Glasplättchen) miedergeschlagen. Die Auffangeplatte
wird an eine Kupferunterlage angepreßt und von der Rückseite her durch eine flache
Platinspirale geheizt. Das ganze Quarzgefäß wird vor dem Verdampfen stark nusgeheizt.
Das Gefäß steht dauernd, auch während des Verdampfens, mit einer Diffusionspumpe
und flüssiger Luft in Verbindung. Auf diese Weise wurde ein Glasplättchen von 2
X:2 mm- mit einer i ,u dicken Bi-Schicht überzogen. Die Schicht war grau, nicht
blank, ihr Widerstand betrug 1,7 Ohm, entsprechend einem spezifischen Widerstand
von 117 # 1o.74, ihr Widerstand änderte sich itn Magnetfelde (28 ooo Gauß) um 9o
%.The layers are z. B. prepared in the following way: In a cylindrical quartz vessel of 4: cm diameter and ii cm length, the lower end of which is tapered and formed into a crucible (length 2 cm, diameter 1 cm) Bi is evaporated and on an approximately 5 cm from The collecting body (e.g. a glass plate) removed from the edge of the crucible is knocked down. The collecting plate is pressed against a copper base and heated from the rear by a flat platinum spiral. The entire quartz vessel is strongly heated before it evaporates. The vessel is in constant contact with a diffusion pump and liquid air, even during evaporation. In this way a small glass plate measuring 2 ×: 2 mm was coated with an i, u thick layer of Bi. The layer was gray, not bare, its resistance was 1.7 ohms, corresponding to a specific resistance of 117 # 10.74, its resistance changed by 90 % with magnetic fields (28,000 Gauss).