Was ist ein Faraday-Schild?

Der Faraday-Schild wird manchmal als Faraday-Käfig bezeichnet und ist ein metallisches Gerät, das elektrische Felder blockiert und fokussiert. Dieses oft als Metallblech konstruierte Gerät wird in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt, von der Telekommunikation bis hin zu medizinischen Geräten.
Das Konzept des Faraday-Schildes wurde zuerst von Michael Faraday entwickelt, einem Physiker mit besonderem Interesse an der Kontrolle von elektrischen Feldern. Ab 1836 baute Faraday und erklärte die Funktion von Faraday-Schilden. Die frühesten dieser Faradayschen Käfige oder Schilde hatten die Form eines Metallgehäuses, oft mit einem Metallgitter, um einen geschlossenen Raum für die Übertragung von Strom oder Wellen zu schaffen. Faraday sah in dem Schild eine Möglichkeit, zu verhindern, dass verschiedene elektromagnetische Wellen sich halbieren und sich gegenseitig stören. Der Faraday-Schild würde es ermöglichen, mehrere Maschinenteile in unmittelbarer Nähe zueinander zu betreiben, ohne dass elektrische Störungen auftreten.

In der modernen Konstruktion besteht diese Abschirmung im Wesentlichen aus einem Satz paralleler Drähte, die an einem Ende an einem gemeinsamen Leiter befestigt sind. Der Leiter ist geerdet und trägt dazu bei, ein Gehäuse zu bilden, das hilft, das elektrostatische Feld zu fokussieren. Gleichzeitig hilft das Gerät zu verhindern, dass Störungen durch andere elektrische Wellen den Stromfluss innerhalb des Gehäuses stören.

Im Laufe der Zeit haben sich die Anwendungen für den Faraday-Schild für eine Reihe von Branchen entwickelt. Das Konzept der Abschirmung revolutionierte die Idee, Gebäude für die elektrische Versorgung zu verkabeln und den sicheren Betrieb mehrerer Geräte gleichzeitig zu gewährleisten. Die Kommunikation ist ein Beispiel für eine Branche, die schon früh vom Faraday-Schild profitiert hat. In Sendeschaltern und Türmen wurden Abschirmungen installiert, um zu verhindern, dass Funkwellen gestreut und andere Geräte gestört werden. Der Faraday-Schild hat seine Präsenz mit dem Aufkommen des Fernsehens weiter ausgebaut und spielt immer noch eine wesentliche Rolle in modernen Technologien wie drahtloser Kommunikation und Computernetzwerken.

Auch die Mediziner setzen dieses Gerät ein. Eine der häufigeren Anwendungen ist mit MRT-Geräten. Die Abschirmungen werden in vielen MRT-Räumen verwendet, um zu verhindern, dass Funkwellen in den Raum eindringen und den Bildgebungsprozess beeinträchtigen. Dadurch kann das Gerät ein klares Bild liefern, das zu einer genaueren Diagnose und Behandlung führen kann.