Магнитометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнхСоцналнстнческняРеспубннк(11) 949562 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 30. 12. 80 (21) 3225204/18-21 601 ВЗ с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комите СССР но делам итоГретеннй и открытийОпубликовано 070882. Бюллетень Мо 29 Дата опубликования описания 07.08,82 1 УДК 621.317 . 44 (088, 8) 72) Авторизобретен и(71 Заявитель 5 4 ) МАГНИ ТОМЕ гнитным я из- гнитно Изобретение относится к ма измерениям и предназначено дл мерения абсолютных значений ма го поляИзвестен магнитометр, содержащий блок управления, электронную пушку, полюсные наконечники, приемное устройство, выполненное в виде четырех изолированных секций,и индикатор 1Однако данному магнитометру свойственная ограниченная область применения, вследствие того, что можно осуществлять только относительные измерения, и он обладает существенным температурным дрейфом нуля, Эти факторы не позволяют реализовать высокую разрешающую способность,магнитометра при использовании в магниторазведочных целях и объясняют узко специфическое применение.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является магнитометр, содержащий блок управления, электронную пушку с катодом, модулятором, фокусирующим устройством и анодом, отклоняющую систему, электростатический разделитель, две пары идентичных колец Гельмгольца, соединенных последовательно и встреч но, два идентичных приемных устройства, каждое из которых выполнено ввиде экрана с отверстием и электронного умножителя, и смеситель. Блокуправления соединен с модулятором,фекусирующим устройством и анодомэлектронной пушки, а также с электростатическим разделителем и кольцами. Гельмгольца, а электронные умножители приемных устройств соединены сосмесителем 2).Однако известный магнитометр имеет ограниченную область примененияи требует больших затрат времени наосуществление измерений, так как5 прибор используется в режиме накопления результатов измерений,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей и сокращение времени измерений,Поставленная цель достигаетсятем, что в магнитометр, содержащийэлектронную пушку с модулятором,электронный умножитель и блок управления, соединенный с модулятором,25 введены две диафрагмы с отверстиями,размещенные между электронной пушкойи электронным умножителем на общейс ними оси, а блок упранления соединен с диаФрагмами и:лектронным30 умножителем.На чертеже представлена Функциональная схема, поясняющая работумагнитометра,Магнитометр содержит блок 1 управления, электронную пушку 2 с модулятором 3, диафрагмы 4 и 5 с отверстиями б и 7, представляющие собой иммерсионную линзу, и электронный умножитель 8. Элементы 2-8 размещены ввакуумированном баллоне (не показан). Электронная. пушка 2, диафрагмы 4 и 5 и электронный умножитель 8размещены на общей оси магнитометра.Блок 1 управления соединен с модулятором 3 электронной пушки 2, диафрагмами 4 и 5 и электронным умножителем 8,5Магнитометр работает следующимобразом,Ось магнитометра ориентируют перпендикулярно плоскости магнитного меридиана. Когда с блока 1 управленияподается соответствующий импульс намодулятор 3 электронной пушки 2, последняя формирует пакет электронов,который движется вдоль оси магнитометра по траектории 9. Скорость движения пакета настолько велика, чтослабое геомагнитное поле незначительно искажает прямолинейную траекториюна небольшом участке. Одновременноблок 1 упрачления подает соответствующую разн сть потенциалов на диафрагмы 4 и 5. Электрическое поле между диафрагмами 4 и 5 направлено таким образом, что оказывает тормозящее воздействие на пакет электронов.Пройдя через отверстие б диафрагмы 4,пакет электронов уменьшает скоростьв электрическом поле до определеннойвеличины и через отверстие 7 диафрагмы 5 выходит на круговую орбитупод воздействием однородного геомагнитного поля, Расстояние между диафрагмами 4 и 5 задают достаточно малым (порядка 2 мм) по сравнению с радиусом орбиты, При этом условии пакет возвращается в исходную точку 45орбиты. Для различных однородныхмагнитных нолей орбиты пакета образуют семейство окружностей с общейточкой касания.Орбита пакета самоориентируетсяв плоскости, перпендикулярной полному вектору геомагнитного поля. Вто время как пакет электронов движется по круговой орбите, блок 1 управления меняет полярность потенциалов на диафрагмах 4 и 5. Электрическое поле между диафрагмами 4 и 5теперьоказывает ускоряющее воздействие на пакет, когда он входит в отверстие б диафрагмы 4. Пакет преобретает первоначальную большую скоростьи выходит через отверстие 7 диафрагмы 5 по касательной к орбите. Двигаясь далее вдоль оси магнитометра,пакет попадает в электронный умности тель 8, в котором происходит усиление первичного электронного потока за счет явления вторичной эмиссии. В электронном умножителе 8 формируется импульс, который подается в блок 1 управления Блок 1 управления образует этот импульс в командный импульс, который подается на модулятор 3 электронной пушки 2. Электронная пушка 2 Формирует очередной пакет электронов, и цикл повторяетсяВ результате многократного запуска пакетов в электронном умножителе 8 формируется серия импульсов с частотой следования Й, которые подаются в регистрирующее устройство (не показано). После этого диафрагмы 4 и 5 отключаются от блока 1 управления, При этом траектория 9 пакета вдоль оси магнитометра сохраняется прежней, а круговая орбита отсутствует. В электронном умножителе 8 формирует-. ся серия импульсов с частотой следования Й, которые также подаются в регистрйрующее устройство.1 1Очевидно Й = и Г=- - ,То2+2лщгде Т =2 к -- период обращения пакео еВта на орбите;е и в - заряд и масса электрона;В - индукция измеряемогомагнитного поля;время движения пакетаот катода электроннойпушки до электронногоумножителя;время прохождения ко 2манды в цепи электронной умножитель - блок упр управления - модуляторэлектронной пушки.Индукцию В вычисляют по формулеВ: 2 кЕе й-йПо сравнению с известным магнитометром, предлагаемый имеет значительно более широкую область применения при осуществлении измерений в неоднородных магнитных полях (6400 нТл-мпротив 2 нТл.К) с одновременным сокращением времени измерений с 25 с до 2 с при равной погрешности измерений (0,036 нТл).формула изобретенияМагнитометр, содержащий электронную пушку с модулятором, электронный умножитель и блок управления, соединенный с модулятором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения его функциональных возможностей и сокрашения Рремени измерений, в него введены лве лиаф949562 рагмы с отверстиями, размещенныемежду электронной пушкой и электронным умножителем на общей с ними оси,а блок управления соединен с диафрагмами и электронным умножителем.Составитель М.Клыкодактор Г.Кацалап Техред А. Бабинец Корректор М.Ш Тираж 717арственногизобретенива, Ж,Подписное комитета СССРи открытий ушская наб., д,4 илиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проект аказ 5743/35 ВНИИПИ Го по дел 113035, МИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США В 3673494,кл, С .01 й 33/00, 1972. 2Авторское свидетельство СССР 5 9 661450, кл. 6 01 К 33/08, 1979,