Магниточувствительный преобразователь с динамической поляризацией ядер Советский патент 1988 года по МПК G01V3/14 

00

Од сл

Изобретение относится к технике магнитных измерений, а именно к ядерным процессионным магнитометрам с динамической поляризацией ядер рабочего вещества в подмагничивающем поле, предназначенным для измерения слабого магнитного поля.

Цель изобретения - повышение надежности и удобства настройки пре- образователя.

На чертеже приведена функциональная схема устройства,

Магниточувствительный преобразователь с динамической поляризацией ядер содержит приемно-подмагничиваю- щую систему 1, ампулу 2 с рабочим веществом 3, высокочастотную систему, включающую резонансный контур 4, элемент 5 связи с внешним высокочас- тотным генератором 6 и дополнительный элемент 7 связи, который может быть подключен к индикатору 8.

Приемно-подмагничивавдщая система 1 выполнена в виде многовитковой ка- тушки в помехозащищенном варианте, например из двух идентичных секций, включенных встречно, которые через коммутатор 9 подключены к выходу источника постоянного тока (не указан) и входу избирательного усилителя 10, выход которого подключен к блоку измерения (не указан). Второй выход коммутатора 9 соединен с входом питания генератора 6 высокой частоты. Элемент 5 связи и дополнительный элемент 7 связи выполнены каждый в виде двух индуктивно связанных петель, одна из которых помещена совместно с элементами резонанс- ного контура внутри ампулы 2, которая установлена внутри приемно-под- магничивающей системы 1, причем внутренние петли элемента 5 связи и дополнительного элемента 7 связи соеди нены последовательно с индуктивным и емкостным элементами резонансного контура 4.

I

Устройство работает следующим образом.

По команде Пуск, поступающей от внешнего устройства, коммутатор 9 одновременно подключает многовиткову катушку 1 к источнику постоянного тока и включает генератор 6 высокой частоты. Под действием постоянного тока, протекающего по катушке 1, в объеме 2 с рабочим веществом

3 создается подмагничивающее поле заданной величины и направления.

Высокочастотная энергия от генератора 6 через коаксиальную линию и индуктивный элемент 5 связи подается на резонансный контур 4 через стенку ампулы 2. Высокочастотное магнитное поле, создаваемое резонансным контуром 4, вызывает электронный парамагнитный резонанс на рабочем переходе энергетического спектра рабочего вещества 3.

При этом за счет спин-спинового взаимодействия неспаренных электронов и ядер рабочего вещества 3 создается ядерная намагниченность в направлении подмагничивающего поля. По истечении необходимого времени поляризации коммутатор 9 выключает генератор 6 и переключает катушку 1 с источника тока на вход избирательного усилителя 10. ЭДС прецессии, наводимая в катушке 1, суммарным магнитным моментом ядерной намагниченности, взаимодействующим с измеряемым магнитным полем, после соответствующей селекции и усиления избирательным усилителем 10, подается к блоку измерения, например элетронно-счетному частотомеру.

Дополнительный индуктивный элемент 7 связи во время поляризации рабочего вещества с помощью индикатора 8 обеспечивает контроль мощности и частоты высокочастотной энергии подводимой к резонансному контуру 4, а также может быть использован для автоматической подстройки генератора 6 на резонансную частоту контура 4,

Конструкция магниточувствительно- го преобразователя обеспечивает высокую надежность устройства за счет повышенной герметизации рабочего вещества и элементов сезонансного контура, заключенного в герметизированном объеме.

Устранение гальванических связей между элементами резонансного контура и внешними устройствами высокочастотной системы позволяет создать ампулу с рабочим веществом в виде легкозаменяемого модуля.

Дополнительный элемент связи обеспечивает удобство в настройке устройства, а также непрерывный контроль работы высокочастотной системы в процессе эксплуатации и автоматическую подстройизмерении

Изобретение относится к магнитометрической технике и может быть использовано в составе магнитометров различного назначения для измерения магнитного поля Земли. Цель изобретения состоит в повышении надежности устройства, удобстве его настройки и эксплуатации. Рабочее вещество и резонансный контур высокочастотной поляризующей системы с двумя петлями связи, включенными в контур, заключены в герметизированную ампулу, которая исключает воздействие атмосферы на параметры рабочего вещества и элементы контура. Ампула установлена внутри приемно-подмагничиваю- щей катушки, создающей вспомогательное магнитное поле во время поляризации и выделяющей ЭДС ядерной прецессии в момент измерения. Энергия к высокочастотной системе подается с помощью индуктивного элемента свя- зн через стенку ампулы. Второй симметрично расположенный элемент связи служит для настройки и контроля работы поляризующей системы. 1 з.п. ф-ЛЫ, I Ш1. f (Л