Устройство для измерения магнитного поля

308427ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Эоюз Соеетскнх Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 06.11.1969 (Ло 1310011/18-10)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 04 Х 1.1971. Бюллетень18Дата опубликования описания 28,1 Х.1971 МПК б 01 г 33/02 Комитет по делам нзооретений и открытий при Сосете Министров СССРУДК 621,317 А 2(088,8) Авторизобретения А. И. Жерновой Ленинградский технологический институт им, ЛенсоветаЗаявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Изобретение относится к электроизмерительным приборам и может быть использовано в магнитных спектрометрах ядерных излучении, ускорителях заряженных частиц, магнитных электронных линзах.Известное устройство для измерения и стабилизации магнитного поля методом нутации не обеспечивает достаточной точности измерения магнитного поля.Цель изобретения - повышение точности.Для этого в предлагаемом устройстве канал на участке между поляризатором и катушкой регистрации выполнен в виде двух трубок, на которых расположен датчик нутации, снабженный двумя дополнительными катушками нутации с электромагнитными экранами, размещенными на каждой из трубок.На фиг, 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - график зависимости амплитуды от частоты.В датчике жидкость после поляризации перетекает в катушку детектора ядерного резонанса по расположенным в два ряда одинаковым трубкам 1 и 2. Датчик нутации содержит два радиочастотных экрана в виде толстостенных медных трубок 3 и 4, надетых на трубки 1 и 2 и расположенных в осциллирующем поле катушки 5 нутации, присоединенной к генератору б радиочастоты. Внутрь экранов 3 и 4 вследствие скин-эффекта осциллирующее поле не проникает, поэтому зонами нутации являются только участки 7 и 8, где жидкость, протекающая по соединительным трубкам, подвергается действию поля катуш ки 5. Вблизи магнита соединительные трубкипроходят через рядом расположенные вспомогательные радиочастотные катушки 9 и 10, затем соединяются и переходят в трубку датчика сигнала ядерного резонанса, на которую 10 намотана катушка 11.Для измерения и стабилизации поля в негопомещается датчик нутации так, чтобы градиент был направлен параллельно скорости жидкости, а на одну из вспомогательных ка тушек (например, катушку 9) подается отвспомогательного генератора напряжения с частотой, резонансной рассеянному магнитному полю, создаваемому в этих катушках магнитом.20 Так как оси катушек 9 и 10 расположенывдоль градиента поля магнита, то резонансное напряжение вызывает инверсию намагниченности ядер, поэтому в жидкости, протекающей через катушку 9, к которой подклю чен генератор, намагниченность становитсяотрицательной, в жидкости, протекающей через катушку 10 по соединительной трубке 2), намагниченность остается положительной. Так как количество жидкости, протекаЗ 0 ющей через одну и другую соединительные35 40 45 трубки, одинаково, то в катушку 11 датчика ядерного резонанса поступает жидкость, имеющая нулевую намагниченность протонов, поэтому амплитуда сигнала А равна нулю. Вторая вспомогательная катушка нужна для контроля равенства расходов жидкости в соединительных трубках и установки нуля фазового детектора, регистрирующего амплитуду сигнала А, Если расходы жидкости в трубках 1 и 2 одинаковы, то переключение вспомогательного генератора с катушки 9 на катушку 10 (резонансные частоты в этих катушках одинаковы) не вызывает изменения показания фазового детектора, причем это показание соответствует А=О. Если расходы не равны, то переключение генератора вызывает изменение показания фазового детектора в соответствующую сторону.Если расходы жидкости в обеих соединительных трубках одинаковы, то амплитуда сигнала А=О. Когда в датчике нутации имеется осциллирующее магнитное поле, то в зависимости от частоты этого поля амплитуда сигнала А может быть как положительной, так и отрицательной, Зависимость амплитуды А от частотыв случае, когда градиент измеряемого поля направлен от участка 7 к участку 8, приведена на рис. 2, Частотаравна резонансной частоте ядер вблизи края катушки 5, поэтому при частоте (, эффект резонанса в датчике нутации не наблюдается и А=О. При о в одном из сечений участка 7 происходит инверсия намагниченности протонов, затем при протекании этой же жидкости через катушку 9, к которой подключен вспомогательный генератор, инверсия повторяется, и намагниченность вновь становится положительной, т. е, по трубке 1 в датчик ядерного резонанса поступает жидкость с положительной намагниченностью. Жидкость, протекающая по соединительной трубке 2, поступает в датчик ядерного резонанса. При (,(, амплитуда сигнала А)0. С увеличением частотыот , досечение, в котором происходит инверсия намагниченности на участке 7, передвигается вдоль трубки (вдоль градиента изме 5 10 15 20 25 зо ряемого поля) и при частотерасполагается симметрично между экранами 3 и 4. При ), это сечение переходит в участок 8. При дальнейшем увеличениирезонансное сечение продвигается вдоль участка 8 и при ) выходит из катушки 5, что приводит к увеличению амплитуды сигнала до О.В устройстве изменение фазы сигнала А происходит при частоте когда сечение, в котором выполняются условия резонанса, расположено симметрично между концами экранов 3 и 4. При сдвиге этого сечения в сторону участка 7, т. е. при уменьшенииили увеличении Н появляется расстройка ЛА)0, при сдвиге сечения в сторону участка 8, т. е. при увеличенииили уменьшении Н появляется расстройка ЛА (ОДля измерения напряженности поля Н в некоторой точке в эту точку помещается смежное сечение экранов 3 и 4 и непосредственно находится резонансная частота , при которой А=О.Устройство может быть использовано для стабилизации поля. При этом в катушке 5 должна поддерживаться частота напряжения , а выход детектора сигнала ядерного резонанса присоединен к регулятору магнитного поля так, чтобы при А)0 напряженность Н уменьшалась, а при Л(0 увеличивалась, Такая система, включенная при ,(уН(, автоматически устанавливает в сечении между экранами 3 и 4 напряженность поля с 1= - . Предмет изобретения Устройство для измерения магнитного поля, содержащее поляризатор, канал с проточной жидкостью, датчик нутации и катушку регистрации, отличаюшееся тем, что, с целью увеличения точности, канал на участке между поляризатором и катушкой регистрации выполнен в виде двух трубок, на которых располокен датчик нутации, снабженный двумя дополнительными катушками нутации с электромагнитными экранами, размещенными на каждой из трубок.305427 Сгаю И Д 2.г ставитель М. М. Киселеваехред 3. Н. Тараненко ектор Т. А. Миронова дактор Т. В. Иванов Заказ 2511/10 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССРМосква, Ж.35, Раушская наб., д. 45 ипографпя, пр. Сапунова,