kvantum magnetométerekkel

Gépek és berendezések

Amellett, hogy a folyasztószer-kapuhoz fémdetektorok legelterjedtebb kvantum eszközök alapján magmágneses rezonancia hatása, és a Zeeman optikai pumpálási.
Eladták több alapvető fizikai elvek és azok sokkal érzékenyebbek.

A klasszikus ábrázolása szabad mikrorészecskék mind mágneses és mechanikai momentum precessziós mozgást a statikus mágneses mező.
A frekvencia a precessziós (Larmor frekvencia) arányos a mágneses indukció B.
Megkülönböztetni kvantum magnetométereket ingyenes, és kénytelen magprecessziós.
A magnetométer a szabad precessziós nukleáris ampulla egy működő anyag (víz vagy más protikus folyadék) helyezünk egy vevő tekercs, amely be van építve a frekvencia-hangolható rezgőkör.
A kiegészítő statikus mágneses mező, amely erősebb, mint a mért polarizálja a munkaközeg a merőleges irányban a munka területén.
Miután egy gyors lekapcsolása a kiegészítő mágneses mező a pillanatok a sejtmagok előrehalad képest szabadon az irányt a mért mező B exponenciálisan csökkenő belül 2 - 3 amplitúdóval. A fogadó a tekercs indukálta elektromotoros erő frekvencián precessziós (Larmor), amely a mért egy frekvenciamérő.
Érzékenység proton metalldetektorov szabad precesszió gyenge homogén teret a Föld mágneses mezeje eléri az 1 nT.

Az optikailag pumpált fém detektorok munkaközegáram rögzített frekvenciájú RF generátor, amikor egybeesik a frekvencia inverz kvantum közötti átmeneteket sublevels a bírság és hiperfinom mágneses.
Abban a pillanatban, a koincidencia figyelhető meg a rezonancia felszívódását fényenergia kíséretében fényszórás vagy törött fény során kölcsönhatás atomok a munkaközeg.
Az érzékenység ilyen fém detektorok eléri 1E-13 tesla.

Van egy másik osztálya szupravezető magnetométereket (fém detektorok) alapján a Josephson-effektus.
Amint az adó az ilyen magnetométereket segítségével szupravezető kvantum interfferometry (SQUID) vagy a változtatható egy állandó áram.
A SQUID magnetométerek DC növekmény külső mágneses fluxus átalakítjuk egy oszcilláló kapocsfeszültsége az érzékelő: a mérés a teljes számát megszámoljuk oszcillációt feszültség alatt keverés adatfolyam.
A magnetométer SQUID egy AC oszcilláló mágneses fluxus függvényében a teljes induktivitás egy szupravezető gyűrű, és így a feszültség egy hozzárendelt nagyfrekvenciás oszcillátor áramkör.
A szupravezető magnetométerek rögzíti azt az érzékenységi szintet elért 10E-15 T frekvencián a 0-1 Hz.

SQUID magnetométerek hátrány az, hogy fenn kell tartani a feltételeket a szupravezetés térfogatú érzékelőelem folyékony hélium vagy nitrogén. Ez megnehezíti a készülék szerkezetének és teszi kényelmetlen működésre.

A közös hátránya szupravezető kvantum és magnetométereket az ő lassú válasz képest fluxus-gate magnetométereket, ami ahhoz vezethet, hogy kihagyom a keresés objektumok esetén gyors beolvasást.

Az alábbiakban rövid leírását, valamint műszaki és szupravezető kvantum magnetométerekkel.

Hordozható cézium magnetometer gradiométerre-G-858 kiváló keresési sebességet nagy érzékenységgel.
A készülék könnyen felismerni egy hordó a 6-méteres mélységet.
Mivel a nagy sebességgel lehet keresni gyors ütemben, amely 10-szer nagyobb területen, mint a korábbi kvantum magnetométereket, és a vízszintes gradiométerre fedezheti a keresési terület 50% -os időmegtakarítást jelent.

Műszaki G-858:

Műszaki magnetométer MM-60M1

Magnetometer Quantum kálium IWC-01 (Oroszország, GOI).
Magnetométer egy rádió spektrométerrel automatikusan tuning a frekvenciáját egy átmenet spektrumában elektron spin rezonancia (ESR) kálium-gőz polarizált az alapállapotú optikai pumpáló.
Magnetometer tárgya egy osztály a öngerjesztő eszközök, mint a harmonikus oszcillátor jel, amelynek frekvenciája a modullal társított ismert függését területén indukciós.
Az első közelítésben (pontossággal jobb, mint 1%) lineáris kapcsolat az együttható arányosság 7 Hz / nT.

Műszaki adatok SMC 01:

mérési tartomány 10000 - 80000nTl;
szisztematikus hiba beleértve kevesebb 0.1nTl orientáció;
üzemi hőmérséklet-tartomány 15-350 ° C;
tápfeszültség 24V;
energiafogyasztása 30W.

SQUID - magnetométer fejlesztettek ki a Novoszibirszki Állami Műszaki Egyetem.
Ez a legmagasabb érzékenység között magnetométereket fentiekben leírt 2E-13 tesla. A feltétel szupravezetés érzékeny elem van ellátva a folyékony nitrogént, szemszögéből a működési költség sokkal olcsóbb, mint a folyékony hélium hűtés.
Azonban az ilyen magnetométer terepi körülmények kényelmetlen, mert a szükségességét, hogy a kínálat a folyékony nitrogén elkerülhetetlenül párologtató térből átalakító.

A fenti jellemzők, és a kvantum fluxuszsilipes magnetométer mutatnak nagyobb érzékenysége a kvantum eszközök.
Ez az érzékenység kulcsfontosságú paraméter választja keresni berendezés. Ez különösen fontos, ha van egy hatalmas terület feltárására a tengerfenék nagy mélységben.
Gyakran azonban az a feladata megtalálni a peremfeltételek a keresési mélység, vagy lehetőség van arra, hogy a készüléket olyan szintű előfordulási valószínűsége egy tárgy, például, amikor keresi a víz felszínén a hosszabbító kábel. Ebben az esetben az eljáró válik alacsony ár, az egyszerűség és a megbízhatóság az keresőegységről.
Flux-gate készülékek csak ezek a kétségtelen előnyökkel.
Ezen túlmenően, a munkaközeg kvantum eszközök rövid az élettartama, és gyakran veszélyes a környezetre, ami növeli a működési költségek.

Mindez magyarázza a használata fluxus-gate eszközök keresni fegyveres erők különböző államok és az új berendezések módosítások fluxus-gate átalakítók.

Ezen kívül:

• Proton magnetometer a kezüket.
• Fluxgate detektorral.
• Példák a munka egy fluxus-kapu fém detektorok.