Проточный зонд для измерения магнитных полей Советский патент 1977 года по МПК G01R33/08 

ной соединительной грубки следующим соотношением:-- 100am.где Вп - диаметр поляризатора, От диаметр выходной соединительно трубки, Яа чертеже изображен предлагаемый зо Зовд для измерения магнитного поля методом ЯМР в проточной жидкости содерлшт иолярйзатор 1 в виде полого цилиндра, диаметр которого более чем в Ю. раз превыш ет Диаметр выходной соединительной трубки 2, кагушку нутации 3 с подсоединенным к ней радиочастотным кабелем 4, Зош помещен в соленоид 5, который подключен .источникзг 6, Кроме того, имеется вторая катушка нугации 7, с подсоединенным к ней кабелем 8. Проточный зонд работает следующим об- разом. Жидкость поступает в .поляризатор 1 Разница в диаметрах поляризатора. 1 и трубки 2 приводит к тому, что полная смена жидк.остн в поляризаторе происходит за время большее, чем. время спин-решеточной релаксации, что в свою очередь позволяет получить максимальную величину намагниченности ядер проточной жидкости. Известно, ч г о намагниченность ядер проточной жид кости М имеет сле/зующую зависимость: .ц.) где XQ - статическая магнитная восприим чивость ядер проточной жидкост Ъ. « величина индукции магнитного поля, в котором находится поляризатор, V - объем жидкости в поляризаторе (его геометрические размеры), CL «. расход жидкости, Т - время спин-решеточной релаксации, : . . Ми- начальная поляризация в поле рассеяния и Земли (Mf,« М ), т. а. для получения максимальной намагни- ченности ядер проточной жидкости необходимо вьшолнить неравенство ,T -1 , в котором не оговаривается специальное, например, вращательное движение жидкости, усложняющее изготовление поляризатора. Ее ли V| /л t - время пребывания жидк.ос ти в Поляризаторе, то п{ж t ЗТ намагниченность.достигает равновесной максимальной величины. Из этого следует, что ос новным требованием,при изготовлении зондов является достаточно длительное прейлвание жидкости в объеме поляризатора. .Далее поляртзованная жидкость поступает по выходной соединительной трубке 2 в каlyiiiKy нутации 3 с. подсоединенным к ней радиочастот 1ым кабелем 4, где подвергается совместному воздействию измеряемого постоянного магнитного поля Во и, перпендикулярно измеряемому, переменного магнитного поля частоты - и при выполнении резонансных условий, юмг па lAi J BO , где f гиромагнитное отношение яде{) проточной )йидкости, измеряют частоту, определяя тем самым индукцию магнитного поля Во. При исследовании поляризаторов в магнитных полях от 0,5 Т до 10,0 Т установлено, что время пребывания жидкости в поляризаторе может быть меньше , при этом Vf,y( Т может быть порядка 1 и меньше, т. е. Неравенство становится менее строгим и, когда диаметр поляризатора более чем в 1 О раз больше диаметра, выходной соединительной трубки, это практически сказывается на работе зонда. При исследовании распределения магнит ного поля в рабочем объеме соленоидов кро ме определения распределения поля вдоль оси . соленоида, что достигается перемещением зонда вдоль оси, требуется знание распределения поля по радиусу. Стремление сделать диаметр поляризатора максимально возможным включает перемещение-зонда по радиусу в ограниченных объемах соленоидов, для чего используют две катушки 3, 7, из которых катушка нутации 3 расположена строго по оси зонда, а катушка 7 смешена на фиксированное расстояние от оси. Такая конструкция позволяет, во-первых, проводить измерения величины магнитной индукции поля соленоида одновременно и на оси и на фиксированном расстоянии от Нее одним зондом,- во-вторых, одновременность измерений позволяет исключить ошибку из-за временной нестабильности в токе источника питания 6 соленоида 5, что приводит к увеличению точносга измерений. Формула изобретения Проточный Зонд для измерения магниткь1х полей, содержащий поляризатор, выход которого подсоединен к выходной соединительной трубке с расположенной на ней по оси зонда катушкой нутации, подключенной к радиочастотному кабелю, отличаюшийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введена вторая катушка нутации, расположенная на выходной соединительной тру&се на (фиксированном расстоянии от оси зонда, и поляризатор выполнен в виде полого цилиндра, диаметр которого связан с диаметром выходной Я сс ШнВ1«льной тру&си следующим соотношением: . am где Tin - диаметр поляризатора, -.диаметр выходной соединитепь ной трубки. 6 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Патент США № 2911587, кл.°324-П,; 1963 2. Авторское свидетрльство СС.СГ № 457946 ,&01 R 33/08, 1973.