Ядерный прецессионный магнитометр

I665O8 о оз Советски

Социалистических

Республии

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 42с, 43

21ь 300.1

Заявлено 06Х1.1962 (¹ 785477/26-25) с присоединением заявки ¹

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Приоритет

Опубликовано 19.Х1.1964. Бюллетень ¹ 22

МПК 6 01с

Н 05d удг

Дата опубликования описания 8.1.1965

Авторы изобретения

А. И, Филатов, А. П. Степанов и В. М. Стоцкий

Заявитель

ЯДЕРНЫЙ ПРЕЦЕССИОННЫЙ МАГНИТОМЕТР

Подписная группа Л9 149

Известны ядерные прецессионные магнитометры, содержащие датчик с рабочим веществом, высокочастотный генератор и усилительно-регистрирующий блок. В этих приборах процесс предварительной поляризации рабочего вещества датчика и измерение сигналов свободной прецессии протонов последовательны во времени.

В предложенном магпитометре создают неравновесную намагниченность в плоскости, перпендикулярной измеряемому полю. С помощью поворачивающих импульсов малой длительности вспомогательного магнитного поля совмещают во времени процессы поляризации ядер рабочего вещества датчика и измерения сигналов свободной прецессии.

Для этого в магнитометре на входе установлен блок формирования поворачивающих импульсов вспомогательного магнитного поля и генератор запускающих импульсов, управляющий элементамн коммутации.

В магнитометре установлен блок, спнхронизирующий работу генератора запускающих импульсов сигналом свободной прецессии.

На чертеже показана блок-схема магнитометра.

Магнитометр состоит из датчика 1, высокочастотного генератора 2, генератора запускающих импульсов 8, блока формирования

4 поворачивающих импульсов, элементов коммутации 5, усилителя 6 сигналов свободной прецессии, устройства 7 для измерения и записи величины магнитного поля Оо по изменению частоты сигналов свободной прецессии, блока питания 8.

Датчик 1 включает ампулу 9 рабочего вещества и две коаксиальные катушки 10 и 11, предназначенные для создания вспомогательного высокочастотного поляризирующего магнитного поля н для приема сигнала свободной прецессии ядер рабочего вещества. В качестве рабочего вещества используется раствор дисульфоната пироксиламина К (МО($0 ),) в дистиллированной воде, в котором имеется стабилизатор Na>CO>, в присутствии которого время жизни радикала (МО(ЯОг) ) - — увеличивается до двух месяцев при температуре

20 С.

Требуемый период рабочего цикла задается генератором запускающих импульсов, который может работать или в режиме автоколебаний (асинхронный режим работы), или в режиме синхронизации сигналом свободной

Полный рабочий цикл магнитометра делится на три последовательных периода. В течение первого периода происходит динамическая поляризация ядер рабочего вещества и одновременно производится измерение сигнала свободной прецессии.

166508

Составитель И. А. Рощина

Редактор И. Г. Карпас Техред Т. П. Курилко Корректор В. П. Фомина

Заказ 3497,:12 Тираж 575 Формат бум. 60+90 /а Объем 0,21 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Сарова, д. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.

В течение второго периода происходит создание неравновесной намагниченности в плоскости, перпендикулярной измеряемому полю с помощью поворачивающего импульса малой длительности вспомогательного магнитного поля и одновременное «разрушение» не успевшей затухнуть до нуля прецессирующей составляющей. В течение третьего периода происходит неадиабатическое выключение вспомогательного поворачивающего импульса магнитного поля и затухает нестационарный процесс, вызванный этим выключением.

При работе магнитометра в асинхронном режиме форма поворачивающих импульсов выбирается близкой к треугольной, Поворачивающее поле создается при помощи катушки 11, с которой после его выключения снимается сигнал свободной прецессии. Периодическое подключение катушки 11 к выходу блока 4 формирования поворачивающих импульсов, а затем ко входу усилителя б осуществляется элементами коммутации 5, работой которых управляет генератор запускающих импульсов 8, Кроме того, предложенный магнитометр может работать в синхронном режиме. Для этого в магнитометре устанавливается дополнительный блок 12, синхронизирующий рабо ту генератора запускающих импульсов сигналом свободной прецессии. В этом режиме работы форма поворачивающих импульсов близка к прямоугольной.

Использогание предложенного магнитометра позволяет получить составляющую общей погрешности измерения, обусловленную конечной величиной отношения сигнал-шум, не

5 превышающую 10 —. Скорость измерений прп этом увеличивается до 10 измерений в секунду и более при синхронном режиме работы.

Интервал времени, необходимый для создания неравновесной намагниченности и зату10 хания нестационарных процессов после выключения поворачивающего поля, составляет не более 0,1 от времени измерения.

15 Предмет изобретения

1. Ядерный прецессионный магнитометр, содержащий датчик с рабочим веществом, высокочастотный генератор и усилительно-реги20 стрирующий блок, отличаюшийся тем, что, с целью сокращения времени и увеличения точности измерений, в нем на входе установлен блок формирования поворачивающих импульсов вспомогательного магнитного поля и ге25 нератор запускающих импульсов, управляющий элементами коммутации.

2. Магнитометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения синхронного режн50 ма работы, в нем установлен блок, синхронизирующий работу генератора запускающих импульсов сигналом свободной прецессии.