ДАТЧИК КВАНТОВОГО ЛгАГНИТОМЕТРА Советский патент 1971 года по МПК G01V3/40 

Изобретение относится к области измерения естествеННых магнитных полей, а именно к устройствам, обеспечивающим нормальную работу магнитометра в широком интервале тем-ператур.

В известном датчике квантового магнитометра для .поддержания постоянного температурного режима используется система термо,регулирова.ния с источником постоянного тока и нагревателем .из высокоомной проволоки, намотаиной бифилярно. Для известного устройства характерна метрологическая точность.

Предложенный датчик квантового магнитометра отличается от известного тем, что в нем блок п-итания -нагревательного элемента поглощающей ячейки выполнен в виде источника переменного тока высокой частоты, а нагревательный элемент выполнен из электропроводящего неметаллического материала, например, углеродистой ткани, намотанной на корпус поглощаю1щей ячейкн.

Это позволит уменьшить электромагнитную девиацию и увеличить точность измерений естественного магнитного поля. .

На чертеже представлена блок-схема датчика квантового магнитометра. На камеру / поглощения намотала ткань нагревательного элемента 2 и установлен термодатчик 3. С внешней стороны угольная т.кань покрывается слоем теплоизоляции, которая предотвращает рассеивание тепла и одновременно является конст руктивным элементом крепления нагревательного элемента. Нагревательный элемент питается от генератора 5 высокой частоты. Включение и выключение нагревательного элемента осуществляется автоматически с помощью схемы 6 управления. Выходная мощность генератора подается к нагревательному элементу высокочастотным кабелем 7.

Температурный диапазон камеры поглощения квантового магнитаметра, заполненной парами Cs, Rb, , составляет соответственно 25°, 39° и 39°С. Понижение температуры

фиксируется термодатчика.ми, которые включены В одно из плеч мостовой усилительной схемы цепи управления системой терморегулирования.

В качестве те|рмодатчиков используются немагнитные термосопротивления. Изменение температуры ведет к нарушению баланса мостовой схемы и включению источника обогрева. Высокочастотный генератор обогрева может быть выполнен по автотрансфор.маторной схс.ме на триоде средней мощности.

Выходная мощность генератора подается .кочастотным кабелем к нагревательному элементу. Частота ге.нератора обогрева значила прецессии во всем дина,мическом диапазоне измерений, так как при ограниченной полосе пропускания усилителя сигналов прецессии, которая определяется динамическим диапазоном магнитометра, частота генератора обогрева в спектре измеряемого сигнала отсутствует на выходе усилителя и, следовательно, не .влияет на {результаты отсчета регистрирующего устройст1ва магнитометра. Если динамический диапазон цезиевого магнитометра при измерении естественного поля Земли лежит в пределах от 50000 до 25000 гц, то частота ге.нератора обогрева в этом случае может быть выбрана в пределах от 3-5 мгц и выше.

Мощность, выделяемая в нагревательном элементе, определяется 1ко.нструкцией датчиков ,и условиями работы магнитометра и обычно не превышает 5 вт.

Предмет изобретения

Датчик «вантового маг,нито,метра, содержащий камеру поглощения, н,аг(ревательный элемент с блоком питания и схему автоматического терморегулирования, отличающийся тем, что, с целью уменьшения электромагнитной девиади-и и увеличения точности измерений естественного магнитного поля, блок питания .нагревательного элемента поглощающей ячейки датчика выполнен в виде источника переменного тока высокой частоты, а нагревательный элемент выполнен из электропроводящего неметаллического материала, например углеродистой ткани, намотанной на корпус поглощающей ячейки.

LH:

r XCC i«:« ;tK : ««z«iK« :

rew6wTO6wwvgww6c X J

7 h

-ft

2