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).