Általános információk a magnetométerekkel


Magnetometer - (görög Magnetis - .. A mágnes és a mérő), egy eszköz mérésére a mágneses mező jellemzők és mágneses tulajdonságai anyagok (mágneses anyag). Attól függően, hogy a meghatározott értékek megkülönböztetése mérőeszközök: térerősség (erstedmetry) mező (inklinométerek és declinator) mező gradiens (gradiométerek), mágneses indukció (teslametry), mágneses fluxus (webermeters vagy fluxmeters), kényszerítő erő (Koercitívmérők) , a mágneses permeabilitás (MU-méter), a mágneses szuszceptibilitás (kappa-méter), a mágneses pillanatban.
Szűkebb értelemben M. - mérő készülékkel intenzitása, iránya és gradiens mágneses mező.
M. van kalibrálva egység mágneses térerősség CGS egységek (oersteds, ME, MCE, gamma = 105 Oe) és a SI-egységek a mágneses indukció (Tesla, mT, nT).
A legfontosabb paraméter az érzékenység a magnetométer. Ugyanakkor, hogy hivatalossá ezt a lehetőséget, hogy ez ugyanaz a magnetométereket szinte lehetetlen, és nem csak azért, mert a különböző magnetométereket elvét cselekvés, hanem a design átalakítók és jelfeldolgozó funkciót.
A magnetométerek hozott jelölik érzékenységi értéke mező mágneses indukció, amely képes az eszköz regisztrálása. Jellemzően, érzékenység mérjük nanoteslas (nT) = 1nTl (1E-9) T.
Továbbá az érzékenység minőségének meghatározására a készülék alkalmazásával egy paramétert, mint például a felbontás, amely szintén mérhető nanoteslas és meghatározza a minimális különbség indukciós, amely priborom.Dlya regisztrálja, hogy képviselje a nagysága a mágneses mező, amely rögzített a modern magnetométerek, elegendő ahhoz, hogy kiszámítja a mágneses mező által generált áramvezető 1 mA a parttól 0,1 m. Föld területén összeg körülbelül 35000nT (35μT). Ez átlagolt - különböző pontjain a világon azt tartományban változik 35000nT (35μT) - 60000nT (60μT). Így a feladata megtalálni ferromágneses tárgyak, hogy a háttérben a Föld természeti területen észlelni a növekedés terén miatt torzítása ferromágneses tárgyakat. * Bmax = 70μT Hmax = 55.7A / m Bmin = 20μT Hmin = 15.9A / m
Számos fizikai elvek alapján, valamint az ilyen típusú magnetometrikus eszközök lehetővé teszik, hogy rögzítse a minimális változások a mágneses tér a Föld vagy torzulások által bevezetett ferromágneses tárgyak. Modern magnetométereket érzékeny származó 0.01nT a 1NT függően működési elvét és az osztály feladatait.
Megkülönböztetni M mérésére abszolút értékei terén jellemzőit és relatív mező változásait térben vagy időben. Az utóbbit nevezzük variométerek mágneses. M. is alá sorolt ​​művelet feltételeinek, és végül összhangban fizikai jelenség, amely alapját képezte tevékenységüket.
Mágneses indukció vs. Magnetic Field
Mágneses indukció és a mágneses tér gyakran szinonimaként használatosak. Sok esetben ez könnyen mozgatható mágneses indukció a mágneses mező, és fordítva. A mágneses mező H ismertet egy olyan területen termelt csak a szabad áramlás, a mágneses indukció B ismerteti a régió, valamint a hatás által termelt áramlása mágnesező anyag. Anyagok lehet csökkenteni vagy növelni a mágneses fluxussűrűség. Ezeket azután néven paramágneses vagy diamágneses anyagot.
Ez vonatkozik:
* A geológia, ásványok keres,
* A régészet ásatások során,
* A asztrofizika, a tanulmány a pályája a bolygók.
* A navigáció, a tér és a légi közlekedés.
* A biológia és az orvostudomány.
* A seismology (földrengés előrejelzést).
típusú magnetométereket
magnetosztatikus magnetométerekkel
(Mechanikus magnetométer) mérésén alapuló a mechanikus pillanatban J, ható a mágnes mutatót műszer a mérési területen. Jelenleg J ​​magnetométereket különböző design, mint:
* A torziós nyomaték kvarc szállal (elven működő kvarc magnetométereket és Univerzális mágneses variométerek kvarc nyújtás érzékeny G

1 nT)
* Attól a naptól kezdve a gravitáció (mágneses egyensúly G

10-15 nT)
* Nyomatékkal ható kiegészítő referencia mágnes szerelt egy bizonyos helyzetben (tengelye a nyomjelző és a kiegészítő mágnesek merőlegesek az egyensúlyi helyzet). Az utóbbi esetben, meghatározó további időszakra lengésének a járulékos mágnes mező Hi tudja mérni az abszolút érték Hi (abszolút Gauss módszer).
A fő célja a magnetosztatikus magnetométereket - mérési komponenst és az abszolút értéke az intenzitása a geomágneses mező, a mező gradiens és mágneses tulajdonságai anyagok.
indukciós magnetométer
indukciós magnetométer
Alapján a jelenség a elektromágneses indukció - elektromotoros erő lép fel a mérőtekercs, ha változik áramköri áthaladó mágneses fluxus Θ. Megváltoztatása az áramlás a tekercs lehet csatlakoztatni:
* A változás a nagyságát vagy villamos tér irányában mért időben (példák - Indukciós variométerek, fluxmeters). A legegyszerűbb fluxmeter (fluxmeter) egy ballisztikus galvanométer eljárva erőteljesen pereuspokoennom mód (G

10-4 Wb / osztás); széles körben használt magneto webermeters G

10-6 Wb / Division, fényelektromos webermeters G

10-8 Wb / osztás és mások.
* A periodikus változás a helyzetben (forgási ingadozása) a mérőtekercs a mérési területen (2. ábra). teslametry legegyszerűbb tekercsre a tengelyen a szinkron motor van G

10-8 tesla. A legérzékenyebb rezgési magnetométerek G

0,1-1 nT.
* A mágneses ellenállást a mérőtekercs, ami azáltal érhető el periodikus változását a mágneses permeabilitás a permalloy mag (időszakosan mágnesezett telítésig kisegítő váltakozó mező gerjesztés); ható elve fluxus-kapu magnetométerek vannak G

0,2-1 nT.
Indukciós magnetométereket mérik a földi és a kozmikus mágneses mezők, műszaki területen, magnetobiology stb
* Rezgő Magnetometer
* fluxmeter
* Flux-gate magnetométer.
kvantum magnetométerekkel
Eszközök alapján szabad precesszió a mágneses momentumát a magok és elektronok egy külső mágneses mező, és egyéb kvantum hatások (magmágneses rezonancia, elektron paramágneses rezonancia). Attól függően, hogy a létrehozó eljárás makroszkopikus mágneses pillanatban, és egy jel kimutatási módszert különböztetünk meg: proton magnetométereket (szabad precesszió, dinamikus polarizáció és szinkron polarizáció), a rezonancia magnetométereket (elektronikus és nukleáris), magnetométereket optikailag pumpált stb Quantum magnetométereket mérésére használjuk feszültséget. gyenge mágneses mezők (beleértve a geomágneses és mágneses tér) a feltárási magnetochemistry (G 10 - 10,5-7 nT). Jelentősen kisebb érzékenységet (G

10-5 levéltetű) van kvantum magnetométereket mérésére mágneses térerősség.
* Proton magnetométer.
* A hélium magnetometer.
* Az atomi magnetométer alkálifém optikai pumpáló.
+ Atomic magnetometer mentes spin-csere szélesítése (SERF-magnetométer)
* SQUID (Eng. SQUID).