Ядерный магнитометр свободной прецессии

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Совз Соаетскик Социапистически)т Республик(22) ЗаЯвленО 2 д 1076 (21) 2415176/18-25С присоединением заявки Рй(51) М. Кл.601 Ч 3/14 Гвцдаретееллыл ввмлтетФвввта Млееетрее Ввврлв делам лавбретееаев еткрытав(45) Дата опубликования описания 1002,78(7 а) Заявитель Специальное конструкторское бюро Физического приборостроения АН СССР(54) ЯДЕРНЫЙ МАГНИТОМЕТР СВОБОДНОЙ ПРЕЦЕССИИ Изобретение относится к магнитометрической технике, в частности к устройству ядерных магнитометров свободной прецессии, предназначенных для высокоточных абсолютных измерений напряженности геомагнитного поля.При измерениях напряженности магнитного поля широко используются ядерные магнитометры свободной грецессии, содержащие датчик сигнала, коммутатор, усилитель и частотомЕр 111 .Амплитуда сигнала свободной прецессии в каждом цикле измерений в таких магнитометрах спадает по экспоненциальному закону. Изменение амплитуды сигнала приводит к дополнительной погрешности при измерениях напряженности магнитного поля из-за смещения момеьта окончания счета сигнала свободной прецессии часто"омером.Известен ядерный магнитометр свободной прецессии с цифровым о.счетом в гаммах, содержащий датчик сигнала с коммутатором, каскадный усилитель, Формирователь и частотомер, в котором для уменьшения ошибки измерения использУется у:илитель с переменным коэффициентом усиления, имеющим логарифмическую зависимость в зависимости от величины, сигнала, чем достигается некоторая стабилизация амлитуды сигнала свободнойпрецессии(2)В этом магнитометре нельзя достигнуть удовлетворительного качества вы равнивания амплитуды сигнала прецессии во время измерения из-за отсутствия сопряжения зависимостей измененияогибающей сигнала и коэффициента усиления усилителя сигнала прецессии.10 Целью изобретения является повыше.ние точности измерения напряженностигеомагнитного поля.Достигается это тем,что в ядерноммагнитометре, содержащем датчик сиг нала с коммутатором, каскадный усилитель, формирователь и частотомер,дополнительно введены между первымреэистивным и последующими каскадамиусилителя управляемый элемент, соеди- Ю ненная с ним и с коммутатором схемауправления и подсоединенный к последней задатчик постоянной времени.Предлагаемое выполнение схемы магнитометра позволяет поддерживатьамплитуду .сигнала прецессии в трактЕусилителя, а следовательно и на входе формирователя неизменной в течение нескольких секунд, что обеспечивает высокоточные измерения параметров геомагнитного поля.594476 Применение предлагаемого усовершенствования магнитометра позволяет исключить погрешности измерения напряженнос ти геомагнитногс поля, вызванные затуханием во времени сигнала, вырабатываемого датчиком магнитометра, т.е повысить точность измерений,На чертеже приведена структурная схема ядерного магнитометра. Магнитометр имеет датчик 1 с коммутатором 2, каскадный усилитель,З сигнала прецессии, включающий первый резис 5 тинный каскад 4 и последующие каскады 5, Формирователь 6, частотомер 7, управляемый элемент 8, схему управления 9 и задатчик 10.При работе магнитометра коммутатор 2 прерывает процесс поляризации и датчик 1 вырабатывает сигнал прецессии протонов в земном магнитном поле, амплитуда которого со временем уменьшается по экспоненциальному закону, Сигнал датчика поступает на вход усилителя Одновременно с окончанием процесса поляризации коммутатор 2 дает разрешение на заряд конденсатора ЯС-цепи, входяще го н схему управления 9, величина напряжения на котором осуществляет управ ление коэффициентом передачи элемента 8. Задавая с помощью эадатчика 10 постоянную времени зарядной % С-цепи, равную постоянной времени экспоненты огибающей сигнала свободной прецессии, И коэффициент передачи управляемого элемента 8 изменяется со временем таким образом, что амплитуда сигнала прецессии, птупающая на его вход с резистивного каскада 4, на его выходе сох О раняется неизменной в течение нескольких секунд существования сигнала, Неизменяющийсяпо амплитуде сигнал поступает на последующие каскады 5 и далее на формироватсль б и частотомер 7 Формула изобретения Ядерный магнитометр свободной прецессии, содержащий датчик сигнала с коммутатором, каскадный усилитель, Формирователь и частотомер, .о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью понышения точности измерений, в него введены между перным реэистивным и последующими каскадами усилителя управляемый элемент, соединенная с ним и с коммутатором схема управления и подсоединенный к последней эадатчик постоянной времени.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Померанцев Н.М Рыжков В.М., Скроцкий Г,В. Физические основы квантовой магнитометрии, М., Наука, 1972, о. 304-306, 375-380 ф2, Ибрагимов К.Ш., Ларионон В.А., Федотов М.А., Щербаченко А.М Полевой микроэлектронный протонный магнитометр с цифровым отсчетом в гаммах.Антометрия, 1975, М 1, с. 75-80. Составитель В. МайоршинТехред Н.Бабурка Корректор П. Макаревич Редактор Е. Гончар Заказ 832/46 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул . Проектная, 4 Тираж 7 О 2 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по целам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5