Самогенерирующий квантовый магнитометр

Союз Советскик Социалистически к Республик(51)М. Кл.6 01 Ч 3/14 с присоединением заявки МР(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти й(54) САМОГЕНЕРИРУЮЩИЙ КВАНТОВЫЙ МАГНИТОМЕТР л о (вэ "(8 Изобретение относится к технике магнитных измерений и может быть использовано в магниторазведке, в лабораторной практике.Магнитное лоле Земли (МП) и его аномалии измеряют обычно с помощью магнитометров с оптической накачкой, выполненных по схеме Блума 1), которые содержат генератор возбуждения, подключенный к источнику излучения, источник питания, частотомер, преобразователь МП с поляроидом и ячейкой поглощения, фотодетектор, соединенный с усилителем сигнала прецессии и через катушку обратной связи с ячейкой 15 поглощения.К недостаткам известных магнитометров с оптической накачкой относится ориентационная зависимость показаний прибора при отклонении 20 оптической оси преобразователя МП от оптимального значения.Наиболее близким к предлагаемомуявляется квантовый магнитометр М(2),содержащий преобразователь маг нитное поле - частота, состоящий иэ источника резонансного излучения, циркулярного поляроида, ячейки поглощения с соосной с ней катушкой обратнойсвязи и Фотоприемника, ЭО ВЧ-генератор возбуждения источника излучения, частотомер, широкополосный усилитель, вход которого соединен с фотоприемником, а выход - с катушкой обратной связи и с частотомером, и источник питания.Показания этого квантового магнитометра существенно зависят от ориентации преобразователя (0,5 нТ/угл.градус), что приводит к значительным дополнительным погрешностям измерений.При небольших отклонениях от оптимального положения преобразователя эта зависимость близка к линейной и может быть выражена формулой где ЬВ - ориентационная погрешность при Ь 9 = 45Цель изобретения - повышение точ- ности измерения эа счет сниження ориентационной погрешности.Это достигается тем, что в известный магнитометр введен регулируемий делитель постоянного тока, подключенный между источником питания и катушкой обратной связи. Создаваемое при этом дополнительное поле Ь В в точ6850 ЦНИИПТира акаэ 10277/52одписное ности равно ориентационной ногрешности, но имеет обратный знак.На фиг, 1 изображена структурная схема предлагаемого магнитометра; на фиг, 2 показаны графики ориентационной погрешности одного иэ цезиевых самогенерирующих магнитометров: а - до коррекции, б - после коррекции.Самогенерирующий квантовый магнитометр содержит генератор 1 возбуждения, источник 2 питания, частотомер 3, преобразователь 4 магнитное поле ,частота, состоящий из источника 5 излучения,циркулярного поляроида 6, диафрагмы 7, ячейки 8 поглощения, соосной с ней катушки 9 обратной связи и фотоприемника 10, соединен ного с широкополосным усилителем 11, выход которого подключен к катушке обратной связи преобразователя, а также регулируемый делитель 12 постоянного тока, подключенный между 0 источником питания и катушкой обратной связи.Магнитометр работает следующим образом.После включения и прогрева генератора 1 возбуждения и преобразователя 4 магнитное поле - частота на выходе усилителя 11 возникают устойчивые колебания с частотой, пропорциональной магнитному полю В. Эта частота измеряется частотомером 3 30 в единицах магнитной индукции (нТ) .Колебания с частотой, пропорциональной Во, возникают в ячейке 8 поглощения преобразователя, детектируются фотоприемником 10 и усиливают- З 5 ся усилителем 11. Смещение генерируемой магнитометром частоты и показаний частотомера при изменении ориентации преобразователя 4 значительно уменьшается, так как ток, 40 протекающий в цепи делителя 12, соеилиал ППП Патент, Ужгород, ул. Проектна 17 4диненного с катушкой обратной связи преобразователя 4, автоматически создает дополнительное магнитное поле 2 Д Восоэ (45 +АО), которое подбирается при настройке магнитометра равным по величине АВэ 1 п(ЬО) с противоположным знаком (см,Фиг.2).Применение предлагаемого квантового магнитометра позволяет снизить ориентационную погрешность в 5-10 раз. Формула изобретения Самогенерирующий квантовый магнитометр, содержащий преобразовательмагнитное поле - частота, состоящийиэ источника резонансного излучения,циркулярного поляроида, ячейки поглощения с соосной с ней катушкой обратной связи и Фотоприемника, ВЧ-генератор возбуждения источника излучения, частотомер, широкополосныйусилитель, вход которого соединен сфотоприемником, а выход с - катушкойобратной связи и частотомером, иисточник питания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения. эа счет снижения ориентационной погрешности, внего ввЕден регулируемый делительпостоянного тока, подключенный междуисточником питания и катушкой обратной связи.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. А. В 1 оощ. Рг 1 пс 1 рРеэ оГ орегат 1 оп оЕ Же ВЬ 1 арок щапеове 1 егэ,Арр 81 ей ор 11.ей 1962, У.1, Р 1,р, 61-68.2, Магнитометр М. Техническоеописание, Ленинград, НПО, Геофизика, 1976 (прототип),