Протонный магнитометр ммп-203

Общее сведения: Пешеходный магнитометр ММП-203 предназначен для измерений модуля магнитной индукции Т. Измерения основаны на принципе прецессии протонов. Находясь во внешнем магнитном поле Т, протоны прецессируют – участвуют в сложном движении, при котором их ось вращения описывает конченую поверхность, вращаясь вокруг силовых линий поля. Магнитометр характеризуется относительно высокой чувствительностью (погрешность отсчитывается ±1нТл), большим диапазоном измерений (20 – 100 мкТл), относительно высоким быстродействием (продолжительность одного измерения до 3 с), меньшей по сравнению с М-33 массой (до 6км) и значительно меньшей энергоемкостью (питание от батарей сухих элементов с напряжением 13±3 В; потребляемая мощность около 2 Вт). Прибор может работать при температурах от -30 до +50 ^оС. Систематическая погрешность измерений не превышает ±2 нТл. Средняя квадратичная ошибка одного измерения 1,5 нТл. Время установления режима до 60 с. Результат измерений (в нТл) выдается на пятизначный цифровой индикатор. В комплект прибора ММП-203 наряду с магниточувствительным преобразователем (МЧП) входят: измерительный блок, штанги и ранцевая подвеска. МЧП при измерениях укрепляют на штангах и соединяют с измерительным блоком кабелем. Мерой поля является частота свободной процессии протонов вокруг силовых линий измеряемого поля. В качестве протоносодержащей жидкости использовался керосин, залитый в сосуд цилиндрической формы. Полезный сигнал формируется в двух соосных, встречно включенных бескаркасных катушках, размещенных в сосуде. Для выявления прецессии протонов рабочее вещество поляризуется (намагничевается) сильным магнитным полем, создаваемым постоянным током в тех же катушках. Поляризующее поле должно быть примерно перпендикулярным к измеряемому полю вектора магнитной индукции.

Принцип действия:

Работа магнитометра ММП-203 основана на использование явления свободной процессии протонов. Теория этого явления и принципы построения протонных магнитометров широко освещены в литературных источниках. Ниже приводится лишь краткие сведения, необходимые для понимания сути метода.

Общий вид магнитометра

ММП-203

Комплектация.

1-Экран.

2-гнездо подключения.

3-позиционный переключатель.

4-электронный блок.

5-магнитоизмерительный преобразователь(МИП)

6-гибкий кабель.

7-штанга.

Известно, что протон обладает, кроме массы и электрического заряда, собственным механическим моментом количества движения (спином) и магнитным моментом. Приближенно природа их объясняется как следствие вращения массы и заряда частицы вокруг своей оси. Векторы механического (L̅) и магнитного (ϻ̅) моментов направлены вдоль оси вращения и связаны между собой соотношением ϻ=gL g-коэффициент, определяющий отношение магнитного момента к механическому, называемый гидромагнитным отношением. Численное значение гидромагнитного отношения является ядерной характеристикой частицы и не зависит от внешних факторов. Наглядно такую частицу можно представить в виде свободного гироскопа с продольно намагниченной осью. В отсутствии внешнего магнитного поля магнитный момент протона может занимать произвольное направление, определяемом его спином. Во внешнем магнитном поле (например, в поле Земля) его магнитный момент будет разворачиваться по направлению приложенного поля. Однако спин, стремясь сохранить свое первоначальное положение, будет препятствовать такому развороту. В результате взаимодействия этих сил возникнет вращение (прецессия) магнитного момента частицы вокруг направления внешнего магнитного поля.