Протонные магнитометры

Чувствительным элементом протонного магнитометра является жидкость, богатая протонами (вода, спирт). Сосуд с этой жидкостью помещается внутри питающей (поляризационной) катушки, в которой с помощью постоянного тока от батарейки создается магнитное поле. Его надо направить перпендикулярно полному вектору магнитного поля Земли в данной точке (Т). Жидкость "намагничивается" в течение примерно двух секунд, и все протоны, которые можно считать элементарными магнитиками, устанавливаются вдоль намагничивающего поля. Затем намагничивающее поле быстро выключается. Протоны, стремясь установиться вдоль вектора , колеблются (прецессируют) вокруг него и индуцируют в измерительной катушке очень слабую ЭДС, частота которой пропорциональна величине напряженности поля . На этом принципе были изготовлены отечественные магнитометры: полевой (МПП-203) с погрешностью измерений до 2 нТл, а также аэромагнитометр (МСС-214) и гидромагнитометр (ММП-3) с погрешностями порядка 3 нТл.

Квантовые магнитометры

В квантовых магнитометрах, предназначенных для измерения абсолютных значений модуля индукции магнитного поля (В= Т), используют так называемый эффект Зеемана. Aтомы, обладающие магнитным моментом, при попадании в магнитное поле приобретают дополнительную энергию, частота излучения которой пропорциональна полному вектору магнитной индукции этого поля в точке наблюдения. Чувствительным элементом магнитометра является сосуд, в котором имеются пары цезия, рубидия или гелия. В результате вспышки монохроматического света (метод оптической накачки) электроны паров переводятся с одного энергетического подуровня на другой. Возвращение их на прежний уровень после окончания накачки сопровождается излучением энергии с частотой, пропорциональной величине магнитного поля.

Квантовый магнитометр mmpos-1

В процессе прохождения магниторазведки нами использовался квантовый магнитометр ММPOS-1.

Назначение.

Накопитель данных DLPOS предназначен для совместной работы в качестве блока регистрации с магнитометрами POS – 1 и POS – 2. Накопитель данных позволяет проводить измерения модуля индукции магнитного поля в режиме вариационной станции и площадной съемки, измерения модуля градиента геомагнитного поля в режиме площадной съемки. Все результаты измерений записываются в энергонезависимую память накопителя и доступны для считывания в персональный компьютер при помощи программного обеспечения, поставляемого с прибором.

Условия эксплуатации накопителя данных:

• напряжение питания от 10В до 15В;

• температура окружающей среды от –20 ºС до +60 ºС;

• относительная влажность воздуха 98%;

• отсутствие в воздухе паров агрессивных сред.

Технические характеристики.

Конструктивно накопитель данных выполнен в виде единого блока, внешний вид которого показан на Error: Reference source not found. Лицевая панель накопителя содержит индикатор и клавиатуру. Справа имеется три разъема для подключения источника питания и внешних устройств: магнитометра и персонального компьютера, при помощи соединительных кабелей.

Рис.2 Общий вид накопителя данных DLPOS

Использование графического индикатора с подсветкой и клавиш увеличенного размера облегчают эксплуатацию накопителя в условиях недостаточной видимости и холода. Наличие энергонезависимой памяти позволяет сохранять до 250 тысяч измерений.