Способ измерения магнитных полей ядерными прецессионными магнитометрами

166507 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 06.Н 1,1962 ( 785477/26-2с присоединением заявкиКл. 42 с, 43 21 Р, 3МПК б 5 с 1 риоритет Государственныи комитет ло дедам изобретеиий и открытий СССР64. Бюллетень22писания 25.1.1965 Опубликовано 19,Х 1. Дата опубликования Авторыизобретени Стоцки А. П. Степанов, А. И. филатов и(,3 вител НЫХ ПОЛЕЙГНИТОМЕТРАМИ ОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГН МИ ПРЕЦЕССИОННЫМИ Е м агнитомет- графически, не отя компо- ерпендидует за результирующрываясь от него, анента М , оставаясь м полем Н( рецессирующв плоскости,- )фщему полю Н), всле улярнои результирую Подписная группа149 Известные способы измерения магнитных полей ядерными прецессионными магнитометрами, при которых процессы поляризации ядер водорода рабочего вещества датчика и измерение сигнала свободной прецессии производятся последовательно во времени, не позволяют производить более двух измерений в секунду.Предлагаемый способ отличается тем, что процесс поляризации ядер водорода рабочего вещества датчика совмецают во времени с процессом измерения путем создания неравновесной намагниченности в плоскости, перпендикулярной измеряемому полю с помощью поворачивающих импульсов малой длительности вспомогательного магнитного поля, В результате увеличиваются скорость и точность измерений, улучшается отношение сигнал шум.Циклический характер работыра по предложенному способупредставлен на фиг, 1 и 2.Каждый рабочий цикл Тр=Т+Т+Тгде Т - время измерения и поляризации, в течение которого происходит динамическая поляризация ядер водорода рабочего вещества датчика и одновременно производится измерение сигнала свободной прецессии;Т - время поворота, в течение которого происходит создание неравновесной намагниченности Ь(1) в плоскости, перпендикулярной измеряемому полю Н 0, путем поворота на угол - составляющей М, и одновременное 5 2разрушение неуспевшей затухнуть до нуля прецессирующей составляющей М ;Т- время, в течение которого происходитнеадиа 6 атическое выключение вспомогатель- О ного поворачивающего импульса магнитногополя Й(1) и затухает нестационарный процесс, вызванный этим выключением.Для несинхронного режима работы магнитометра форма поворачивающего импульса вспомогательного магнитного поля 61), как показано на фиг. 1, может быть выбрана близкой к треугольной так, чтобы за время поворота Твектора ядерной намагниченности М, на угол - характер изменения результирую- О 2-+- -+- щего поля Н(1) =Н,+йф был адиабатическим, а за время выключения поворачивающего поля Т, неадиабатическим, В этом случае ядерная намагниченность М, непрерывно слествие сильной неоднородности последнего (впределах образца) быстро расходится в веери в дальнейших процессах не участвует,При выключении поля 6(1) повернутая наугол - ядерная намагниченность М отры 2г-эвается от результирующего поля НЯ и переходит в неравновесную намагниченностьМ, которая начинает прецессировать вокруг-опаля Но. Поле 6(1) за время выключения Т,практически падает до нуля.С выключением поворачивающего поля6(1) одновременно начинаются два процесса:1) прецессия М, вокруг измеряемого поляОо; 2) появление новой компоненты М, в результате динамической поляризации ядер ввысокочастотном поле.К моменту прихода следующего поворачивающего импульса амплитуда М, уменьшается до минимума (М,) а составляющая М, возрастает до максимума (М,)Очередной поворачивающий импульс сновасоздает начальную неравновесную намагниченность (Мху) щ и разрушает (Мху) ,.Далее все процессы повторяются,Для синхронного режима магнитометраформа поворачивающих импульсов 6(1) может быть выбрана близкой к прямоугольной(неадиабатическое включение и выключение),Амплитуда их Ь х не менее, чем в 10 разпревышает величину измеряемого поля Надлительность Травна четверти периода свободной прецессии в результирующем полеН -- - У Но+6 щах=Ьтах За время действияповорачивающего импульса с такими пара-+- метрами составляющие (Мг) щах и (Мху) тах одновременно поворачиваются вокруг оси У, совпадающей с направлением 6, на 5угол в , в результате чего (М,)перехо 2-3 Совпадение (М, ) с направлением измеряемого переменного поля Но (при положи.тельной динамической поляризации) после каждого поворота достигается тем, что блок синхронизации магнитометра обеспечивает подачу каждого очередного импульса 6(1) строго в тот момент времени, когда прецессирующая ядерная намагниченность М, направлена по оси ОХ, перпендикулярной Но и 20 6(1) (см. фиг. 2).Предложенный способ измерения магнитныхполей осуществляется с помощью ядерного прецессионного магнитометра с совмещенными процессами поляризации ядер водорода и 25 измерения во времени.Предмет изобретенияСпособ измерения магнитных полей ядер ными прецессионными магнитометрами, от- ЗО л и ч а ю и 1 и й с я тем, что, с целью увеличения скорости и точности измерений, совмещают процессы поляризации ядер водорода рабочего вещества датчика магнитометра и измерения во времени путем создания неравно весной намагниченности в плоскости, перпендикулярной измеряемому полю, с помощью поворачивающих импульсов малой длительно.сти вспомогательного магнитного поля, 166507Составитель И. А. Рощинаедактор И. Г, Карпас Техред Т. П. Курилко Корректор Ю. М. ФедуловЗаказ 3548/9 Тираж 575 Формат бум. 60 Х 90/е Объем 0,24 изд. л. Цена 5 коп. ЦНИИП 11 Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 пография, пр, Сапунова, д