Многокамерный самогенерирующий квантовый магнитометр Советский патент 1985 года по МПК G01V3/14 

Изобретение относится к магнитометрической технике и может быть ис пользовано при разработке магнитометров, применяемых для измерения земного или космического магнитных полей. Известен самогенерирующий квантовый .магнитометр, содержащий два или три магниточувствительных элеме та с осями, разнесенными в простран стве на угол 135°, причем в цепь обратной связи включен тот магнИточувствительньй элемент, амплитуда сигнала которого при данной ориента ции больше Недостатком такого магнитометра является наличие погрешности при измерении магнитного поля, появляющейся при переключении сигнала с од ного канала на другой. Известен также квантовый магнито метр, содержащий спектральную лампу, генератор возбуждения спектраль ной лампы, круговые поляризаторы, камеры поглощения с радиочастотными катушками, расположенные под углом одна относительно другой, фотоприем ник, блок возбуждения сигнала атомного резонанса и оптическую систему 2 . Этот магнитометр обладает мертво зоной в ориентационной зависимости амплитуды сигнала (зоной нечувствительности) j связанной с наличием та ких угловых положений датчика относ тельно измеряемого поля, при которых фазы сигналов от различных каме противоположны, и сигналы взаимно компенсируются. . Наиболее близким техническим решением к изобретению является мно гокамерньм самогенерирующий квантовый магнитометр, содержащий генератор возбзгждения спектральной лампы, по крайней мере два расположенных под углом оптических канала, каждьш из которых содержит последовательно размещенные поляроид,.четвертьволно вую пластинку, камеру поглощения, радиочастотную катушку, охватывающу камеру поглощения, и фотодетектор, а также спектральную лампу, размещенную в области пересечения оптических каналов, и усилитель обратно связи с фазокорректирующими цепями З. Недостатком известного магнитометра является наличие зон нечувствительности (мертвых зон), обусловленных тем, что, если биссектриса угла между оптическими осями перпендикулярна направлению магнитного поля, то происходит взаимная компенсация сигналов камеры. Цель изобретения - расширение рабочего диапазона путем устранения зон нечувствительности в ориентационной зависимости амплитуды сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в многокамерный самогенерирующий квантовый магнитометр, одержащий генератор возбуждения спектральной лампы, по крайней мере два расположенных под углом оптических канала, каждый из которых содержит последовательно размещенные поляроид, четвертьволновую пластину, камеру поглощения, радиочастотную катушку, охватьпвающую камеру поглощения, и фотодетектор, а также спектральную лампу, размещенную в области пересечения оптических ка налов, и усилитель обратной связи с фазокорректирующими цепями, дополнительно введены две пары последовательно соединенных предварительного усилителя и удвоителя частоты и делитель.частоты и делитель частоты на два, причем предварительньА усилитель первой пары подключен к выходу фотодетектора первого оптического канала, предварительный усилитель второй пары - к выходу фотоЛетектора второго оптического канала, 1ВЫХОДЫ удвоителей частоты подключены к входам усилителя обратной связи, а делитель частоты на два подключен входом к выходу усипителя обратной связи и выходом - к последовательно включенным радиочастотным катушкам. . Магнитометр может быть выполнен в двух- или в трехкамерном варианте. На чертеже изображена структурная схема самогенерирующего квантового магнитометра с двумя камерами. Устройство содержит спектральную лампу 1, генератор 2 возбуждения спектральной лампы, поляроиды 3 и 4, четвертьволновые пластины 5 и 6, камеры 7 и 8 поглощения, радиочастотные катушки 9 и to, фотодетекторы 11 и 12, предварительные усилители 13 и 14, удвоители частоты 15 и 16, усилитель обратной связи с фазокорректирующими цепями 17, делитель 18 частоты на два, причем свет

МНОГОКАМЕРНЫЙ САМОГЕНЕРИРУЮПЩЙ КВАНТОВЫЙ МАГНИТОМЕТР, содержащий генератор возбуждения слектральГной лампы,ПО крайней мере два распБложенньзх под углом оптических канала, каждый из которых содержит последовательно размещенные поляроид, четвертьволновую пластинку, камеру поглощения, радиочастотную катушку, охватывающую камеру поглощения, и фотодетектор, а также спектральную лампу, размещенную в области пересечения оптических каналов,и усилитель обратной связи с фазокоррактирующими цепяьш, о т л ичающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона путем. устранения зон нечувствительности в ориентационной зависимости амплитуды сигнала, в него дополнительно введены две пары последовательно соединенньк предварительного усилителя и удвоителя частоты и делитель частоты на два, причем предварительный усилитель первой пары подключен S к выходу фотодетектора первого оптического канала, предварительный усилитель второй пары - к выходу фотодетектора второго оптического канала, выходы удвоителей частоты подключены с входам усилителя обратной свяг зи, а делитель частоты на два подключен входом к выходу усилителя обратной связи и выходом - к последовательно включённым радиочастот00 9д 4 ным катушкам.