Изобретение относится к магнитометрии и может быть использовано в медицине, например, при снятии маг- нитоэнцефалограмм, геофизике и океа- нологии Для измерения магнитного поля Земли, физике твердого тела при исследовании магнитных свойств вещества, а также для поиска магнитных аномалий.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей,путем измерения модуля и вектора индукции.
На чертеже представлена схема измерения вектора и модуля магнитной индукции, л
Способ состоит в том, что если в однородное магнитное поле Н, модуль и вектор которого необходимо измерить, внести тело 1, например сверх- проводящий шар радиусом а, то распределение поля вне шара можно рассматривать как суперпозицию внешнего однородного поля Нд и поля шара:
Н,.
3 ( j R R3
где р 2
HQ - магнитньш момент тела;
R - расстояние от центра шара
до точки наблюдения.
Для несверхпроводящего шара с магнитной проницаемостью /u; магнитный момен равен:
-- -4:-где /Kg - магнитная проницаемость
среды.
Если в плоскости ХОУ в измеряемом поле расположить приемный контур квантового интерферометра 2, то в магнитный поток через контур вклад даст только одна компонента магнитного поля
H H + ; ipiSi5 - Ei
ег ог RS R3
(1)
Из уравнен1;1я (1) видно, что вели- 50 чина Hg,j зависит от всех компонент вектора р, следовательно, и магнитный поток, пронизывающий приемный контур.
также зависит от всех компонент момента р.
Индукция поля, таким образом, описывается следующий выражением:
B, |Ue(H+rot Й±Й) ,-г, (2)
где г - радиус-вектор точки наблюдения, проведенный из начала системы координат; - г - радиус-вектор центра шара,
проведенный из начала системы координат.
Проинтегрировав выражение (2) по контуру приемного контура, можно получить выражение лля магнитного потока через контур
fClidl I R3
Для измерения поля предлагаемым способом необходимо зафиксировать положение тела относительно приемного контура не менее чем в четырех точках пространства, не лежащих на одной плоскости. В указанных точках определяют значение потока через приемный контур:
/, (, (X,; Y ; Z);
P2 fJe№e2S+pNz(X2; Y.,; Z) ;
3 Fe He2-S+PN3(X3; Y, ; Z,) ;
4 peCVS+PN4 (X4; Y, ; Z ,
9
(3)
(4)
где N;(X;,Y;,Z;)
R3 e
- интеграл, характеризующий форму приемного контура и положение тела 1 относительно контура 2;
R - радиус-вектор из
центра шара к элементу dlj приемног контура; X, Y, Z - координаты центра
ша га.
p.N;(X,Y,Z)p,N (X-;Y;Z)+P N..(XiYvZ) + -Kp.N,(XiY}Z). (5) Поскольку квантовый интерферометр регистрирует изменение поля, то можно записать следующие выражения для из- менения потока:
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ определения компонент тензора градиента магнитного поля | 1989 |
|
SU1714544A1 |
КВАНТОВЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЁННОСТИ, НАПРАВЛЕНИЯ, ГРАДИЕНТА МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ И РЕАЛИЗУЮЩЕЕ ЕГО УСТРОЙСТВО | 2017 |
|
RU2680629C2 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТРЕХКОМПОНЕНТНОГО МАГНИТОМЕТРА | 2011 |
|
RU2481593C9 |
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕКТОРНОЙ ФУНКЦИИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ | 2011 |
|
RU2463620C1 |
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФОРМЫ И ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ОБЪЕКТА | 1999 |
|
RU2148793C1 |
РАВНОВЕСНЫЙ ЛОКАЛЬНО-ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРОНИЦАЕМЫЙ ТЕПЛОВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ С ВЫРОВНЕННЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПОТЕНЦИАЛОВ В ПРОСТРАНСТВЕ | 2011 |
|
RU2496062C2 |
СПОСОБ ЛЕОНОВИЧА СЧИТЫВАНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ | 1992 |
|
RU2074419C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ ОБЪЕКТОВ В ПРОСТРАНСТВЕ, ДАЛЬНОСТИ, ПЕЛЕНГА, КООРДИНАТ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ И СОСТАВЛЯЮЩИХ ВЕКТОРА СКОРОСТИ ПО НАВИГАЦИОННЫМ РАДИОСИГНАЛАМ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ | 1998 |
|
RU2152625C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА КРЕНА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ПО КРЕНУ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА | 2013 |
|
RU2527369C1 |
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ КООРДИНАТ | 1991 |
|
RU2015565C1 |
Изобретение может быть использовано, например, в геофизике, океанологии, медицине. Перемещают в измеряемом магнитном поле относительно приемного контура квантового интерферометра тело, изменяющее пространственное распределение магнитного потока (МП), Регистрируют положение тела относительно приемного контура квантового интерферометра по крайней мере в четырех точках, не лежащих в одной плоскости. По изменению МП в приемном контуре квантового интерферометра, координатам положения тела, его размерам и магнитной проницаемости вычисляют модуль и вектор индукции магнитного поля. Способ имеет расширенные функциональные возможности. 1 ил.
г- (Nxi-Nx. )+Pu(N4i-Ny, )+p(, )1 , РЗ - Р. (Nxi-Nx, )+Ри (N,3-N,,, )+р (, ) , (6) . Р.- P,(,(N,,-N,, )+p5(Ny,-Ny,),) .
где
можно вычислить вектор и модуль индукции магнитного поля для тела 1 в виде сверхпроводящего шара из выражения
В
- ilie ,
Р,
о а для несверхпроводящего шара
В B±2(1 iHs в
, (U;-fUe аЗ Таким образом определяется и вектор индукции постоянного менного магнитного поля. При этом время перемещения тела 1 при измерении переменных полей должно быть значительно меньше периода колебаний измеряемого поля.
Формула изобретения
Способ измерения индукции магнитного поля, включающий перемещение в измеряемом магнитном лоле относительно приемного контура квантового интерферометра тела, изменяющего пространственное распределение магнитного потока, о т.л ичающийс я тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем измерения модуля и вектора индукции, регистрируют
положение тела относительно приемного контура квантового интерферометра ио крайней мере в четырех точках, не лежащих в одной плоскости, и по изменению магнитного потока в приемном контуре квантового интерферометра, измеренным координатам положения тела, его размерам и магнитной пронт аемос- ти вычисляют модуль и вектор индукции магнитного поля.
Слабая сверхпроводимрсть | |||
Квантовые интерферометры.и их примене- | |||
ние./Под ред | |||
Б.В.Шварца и С.Фонера | |||
- М.: Мир, 1980, с.204 | |||
Известия вузов | |||
Физика, 1984, № 2, с | |||
Способ смешанной растительной и животной проклейки бумаги | 1922 |
|
SU49A1 |
Авторы
Даты
1988-06-23—Публикация
1986-09-05—Подача