Способ измерения амплитуды переменного магнитного поля квантовым магнитометром

Авторы патента:

G01V3/08 - с использованием магнитных или электрических полей, создаваемых или изменяемых объектом или геологическими структурами или детектирующими устройствами (с использованием электромагнитных волн G01V 3/12; измерение параметров магнитного поля земли G01V 3/40)

0ЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

322745

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.VIII.1970 (№ 1474002/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ЗО.XI.1971. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 9.II.1972

M Кл. С Olv 3/08

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 550.838(088.8) Автор изобретения

А. П. Наумов

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ПЕРЕМЕННОГО

МАГНИТНОГО ПОЛЯ КВАНТОВЫМ МАГНИТОМЕТРОМ

Изобретение относится к области измерения магнитных полей квантовыми магнитометр ами.

Известный способ измерения амплитуды переменного магнитного поля квантовым магнитометром, заключающийся в облучении ячейки поглощения квантового магнитометра радиополем в направлении, перпендикулярном действию измеряемого поля и оптического луча возбуждения, обладает недостаточно высокой чувствительностью и точностью измерений.

Предложенный способ отличается от известного тем, что, определив частоту измеряемого поля, устанавливают на:модуляторе частоту, близкую к ней, и, изменяя амплитуду сигнала модулятора, изменяют девиацию частоты генератора радиополя до получения на нульиндикаторе нулевого сигнала и по равности между максимальной и минимальной частотами в момент нуль-биений определяют амплитуду измеряемого поля.

Это позволит значительно повысить точность измерений и растпирить частотный диапазонн.

Квантовый магнитометр, реализующий предложенный способ показан на чертеже, где 1 вЂ” источник резонансного излучения; 2, 4 вЂ” фокусирующие линзы с циркулярным по2 ляризатовом; 8 вЂ” ячейка поглощения; бвЂ” фотодетектор; б вЂ” усилитель сигнала; 7вЂ” генератор,радиочастоты; 8 вЂ” широкополосный модулятор с регулируемой амплитудой; 9вЂ” синхронный детектор; 10 вЂ” частотомер; 11вЂ” нуль-индикатор.

Способ заключается в использовании модулятора 8, перестраиваемого в широком диапа10 зоне частот и амплитуд, изменяющего частоту (фазу) радиогенератора таким образом, что для ориентированных спинов в ячейке, которые облучаются этой радиочастотой, в отдельные моменты времени наблюдается полная компенсация воздействия измеряемого переменного магнитного поля. Зти моменты могут точно фиксироваться на фотодетекторе (по узлам биений).

После включения и прогрева аппаратуры, настраивают генератор радиочастоты на основной резонанс, соответствующий постоянному магнитному полю. Затем определяют (например, по частотомеру, подключенному к выходу усилителя б) частоту измеряемого переменного .поля / и выставляют на модуляторе частоту f„, близкую к ней (например, определили, что f„= 105 гтрк, выставляем на модуляторе f„=105, 2 гтрк). Далее изменяют амплитуду модулятора, осуществляющего ча322745

Составитель Л, Байдакова

Техред Л. Богданова

Корректоры: Е. Михеев» и Л. Орлова

Редактор 1О. Полякова

Заказ 116/9 Изд. № 1773 Т ираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 стоты генератора, до тех пор, пока в узлах биений на нуль-индикаторе (например, осциллографе) не пропадет сигнал с частотой

f . В этот момент осуществляется квазикомпенсация измеряемого переМе нпого поля за счет соответствующих компонент радиополя и можно производить измерения частотомером минимальной и .максимальной частот отклонения несущей радиогенератора. Из |полуразности показаний частотомера делением ее на у о пределяется амплитуда измеряемого радиаполя. Усилитель:сигнала б может быть выполнен с перестраиваемой частотой в зависимости от частоты настройки модулятора. Почти все действия по измерению могут быть легко автоматизированы.

Предмет изобретения

Способ измерения амплитуды переменного магнитного поля квантовым магнитометром, заключающийся в облучении ячейки поглоще5 ния квантового магнитометра ра диополем в направлении, перпендикулярном действию измеряемого поля и оптического луча возбуждения, отличиющийся тем, что, с целью повышения точности измерений, определив ча10 стоту измеряемого поля, устанавливают на модуляторе частоту, близ кую к ней, и, изменяя амплитуду сигнала модулятора, изменяют девиацию частоты генератора радиополя до получения на нуль-индикаторе нулевого сигнала, и lIIQ разности между максимальной и минимальной частотами iB момент нуль-биений определяют амплитуду измеряемого поля.

Устройство для из.'v\epehия средней напряженности // 303611

Способ геоэлектроразведки // 290257

Устройство для геоэлектроразведки // 286096

Устройство для электроразведки // 283434

Устройство для индуктивной электроразведки // 280700

Устройство для электромагнитного моделирования // 274248

Патент 270121 // 270121

Способ геоэлектроразведки // 269359

Измеритель напряженности электромагнитногополя // 266050

Способ геологической разведки нефти и газа // 2102781

Изобретение относится к области геологоразведочных работ, а именно к способам поиска нефтяных и газовых месторождений

Способ геоэлектроразведки // 2107932

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к способам электроразведки, основанным на изучении электромагнитных полей индустриального происхождения, и может быть использовано при поисках линейных проводящих зон в земной коре

Способ проведения измерения при геоэлектроразведке // 2112996

Изобретение относится к геофизическим методам разведки полезных ископаемых, в частности к электрическим методам

Способ обнаружения аномальной зоны поля земли // 2117968

Изобретение относится к прикладной медицине и разделу геофизики, занимающемуся поисками полезных ископаемых, и может быть использовано для регистрации и исследования положения аномальных зон поля Земли

Способ геоэлектромагнитной разведки и устройство для его реализации // 2119680

Способ и устройство для выявления структурных изменений в твердых телах // 2122219

Изобретение относится к способу и устройству для выявления структурных изменений в твердых телах

Способ определения геопатогенной зоны по аномалиям электростатического поля земли в зоне обитания // 2130625

Изобретение относится к области геофизической разведки, в частности, к способам измерения параметров электростатического поля Земли

Способ обнаружения и отслеживания электропроводного протяженного подводного объекта с борта подводной поисковой установки // 2136020

Изобретение относится к области электромагнитных исследований и может быть использовано преимущественно для поиска, обнаружения, распознавания и отслеживания трасс подводных протяженных металлосодержащих объектов, в том числе и заиленных в донный грунт, например, подводных трубопроводов, силовых кабелей и т.д

Магнитометр // 2138831

Изобретение относится к области магнитной геологоразведки и может быть использовано при разведке железорудных месторождений

Способ возмущения ионосферы и устройство для его осуществления // 2144685

Изобретение относится к области геофизики, преимущественно аэрономии, и может быть использовано при исследовании ионосферы в активных экспериментах, в которых по отклику среды на воздействие источника возмущения с известными параметрами определяются ее свойства