En robotarm senker seg over en plastboks på to ganger to centimeter, plukker den opp med et stødig grep og legger den ned i en skreddersydd prøveveksler.
En prøveveksler gjør at utstyret kontinuerlig bytter ut prøvene etter hvert som de blir målt.
Så gjentar den operasjonen. Mellom vekslingen av prøver skjer magnetiske målinger med Superconducting Quantum Interference Device, et spesielt magnetometer.
Utstyret kalles et kryogen-magnetometer. Kryogen betyr at det skaper svært lave temperaturer. Med alt sitt ekstrautstyr i et laboratorium i en underetasje ved Norges geologiske undersøkelse (NGU) i Trondheim er magnetometeret enestående og arbeider automatisk og utrettelig, døgn etter døgn.
Klima- og miljøendringer
– Måling av magnetiske egenskaper i bergarter og sedimenter er viktig for å avsløre geologiske strukturer. Fortidens magnetisme kan for eksempel brukes til aldersdatering.
Slik blir det en puslespillbit blant annet på kunnskapsbrettet om klima- og miljøendringer, forteller forsker Martin Klug ved NGU.
Forskerne har blant annet undersøkt flere hundre prøver fra en 38 meter lang kjerneprøve med sedimenter fra den dype russiske innsjøen Levinson-Lessing i Sibir. Funnene er nylig presentert i en vitenskapelig artikkel i tidsskriftet Geochronology.
Ved hjelp av målinger av prøvematerialet i magnetometeret ved NGU – i tillegg til andre undersøkelser – har forskerne klart å framstille begivenhetene i denne innsjøen i en tidsrekkefølge på hele 62.000 år.
Forsker Martin Klug jobber i kryogen-laboratoriet ved NGU.(Foto: NGU)
Nøyaktige målinger
– Årsaken er blant annet at magnetiske mineraler posisjonerer seg i en bestemt retning når sedimenter faller til ro. Ved måling av magnetiske egenskaper, og ved å sammenligne med andre arkiver, kan vi se når det innhentede prøvematerialet i sin tid ble avsatt, forteller Martin Klug.
Kryogen-magnetometeret ved NGU ble skaffet til veie i 2015 som et spleiselag mellom Senter for fremragende forskning CAGE ved UiT - Norges arktiske universitet og NGU. I løpet av fire år har det målt over 100.000 prøver.
Fordelen med utstyret er at det sørger for svært nøyaktige målinger av i utgangspunktet magnetisk svake prøver med forholdsvis lite materiale.
- Prøvematerialet blir behandlet i romtemperatur, mens temperaturen innvendig i selve instrumentet er kjølt ned til minus 269 grader celsius. Det gjør at elektrisk motstand forsvinner, og at målingsevnen og sensitiviteten dermed økes, sier Klug.
Enkelt fortalt blir de magnetiske egenskapene målt i tre retninger, mens prøvene blir kjørt gjennom maskinen gang på gang i et forhåndsdefinert målingsprogram. Alle resultater blir registrert i en database.
Arbeidsgruppa ved NGUs kryogen-laboratorium med et uformelt kantinemøte: Julie Heggdal Velle, Jochen Knies og Martin Klug.(Foto: NGU)
Internasjonalt samarbeid
– Utviklingsarbeidet med automatisering og programmering av loboratoriet var omfattende, men nå kan vi tilby svært gode resultater og data på relativt kort tid, sier Klug.
Kryogen-laboratoriet ved NGU er bygget opp og utviklet av tidligere NGU-forsker Karl Fabian, som nå virker som professor ved NTNU i Trondheim.
Annonse
Et viktig element er den høye graden av automatisering med prosedyrer og målinger, og ikke minst industriroboten, som gjør det mulig å måle prøver døgnet rundt.
I dag er det Martin Klug og hans forskerkolleger Jochen Knies og Julie Heggdal Velle, som utgjør arbeidsgruppa rundt magnetometeret.
