Магниточувствительный преобразователь с динамической поляризацией ядер

 

Изобретение относится к магнитометрической технике и может быть использовано в составе магнитометров различного назначения для измерения магнитного поля Земли. Цель изобретения состоит в повышении надежности устройства, удобстве его настройки и эксплуатации. Рабочее вещество и резонансный контур высокочастотной поляризующей системы с двумя петлями связи, включенными в контур, заключены в герметизированную ампулу, которая исключает воздействие атмосферы на параметры рабочего вещества и элементы контура. Ампула установлена внутри приемно-подмагничивающей катушки, создающей вспомогательное магнитное поле во время поляризации и выделяющей ЭДС ядерной прецессии в момент измерения. Энергия к высокочастотной системе подается с помощью индуктивного элемента связн через стенку ампулы. Второй симметрично расположенный элемент связи служит для настройки и контроля работы поляризующей системы. 1 з.п. ф-ЛЫ, I Ш1. f (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„65008 . A 1 (504 С01 ЧЗ 14

ВСЕСОКВИ Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4103749/24-25 (22) 12.08.86 (46) 07.01.88. Бюл. У 1 (71) Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного объединения "Рудгеофи" энка" и Уральский политехнический институт им . С. М. Кирова (72) В. И, Балдин, Г. К, Жиров и А. И. Филатов .(53) 539.)43.43(088.8) (56) Патент США У 3166707, кл. G 01 R 33/08, 1964.

Патент Франции В 1221637, кл. G 01 R 33/08, 1966, (54) МАГНИТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ДИНАМИЧЕСКОЙ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ

ЯДЕР (57) Изобретение относится к магнитометрической технике и может быть использовано в составе магнитометров различного назначения для измерения магнитного поля Земли ° Цель изобретения состоит в повышении надежности устройства, удобстве его настройки и эксплуатации. Рабочее вещество и резонансный контур высокочастотной поляриэующей системы с двумя петлями связи, включенными в контур, заключены в герметизированную ампулу, которая исключает воздействие атмосферы на параметры рабочего вещества и элементы контура. Ампула установлена внутри приемно-подмагничивающей катушки, создающей вспомогательное магнитное поле во время поляризации и выделяющей ЭДС ядерной прецессии в момент измерения, Энергия к высокочастотной системе подается с помощью индуктивного элемента связи через стенку ампулы. Второй сим" метрично расположенный элемент связи служит для настройки и контроля работы поляризующей системы. 1 s.à. ф-лы, 1 ил.

55

1 13650

Изобретение относится к технике магнитных измерений, а именно — к ядерным процессионным магнитометрам с динамической поляризацией ядер рабочего вещества в подмагничивающем поле, предназначенным для измерения слабого магнитного поля.

Цель изобретения — повышение надежности и удобства настройки преобразователя.

На чертеже приведена функциональная схема устройства, Магниточувствительный преобразователь с динамической поляризацией 1г ядер содержит приемно-подмагничивающую систему 1, ампулу 2 с рабочим ве- ществом 3, высокочастотную систему, включающую резонансный контур 4, элемент 5 связи с внешним высокочас- 20 тотным генератором 6 и дополнительный элемент 7 связи, который может быть подключен к индикатору 8.

Приемно-подмагничивающая система ! выполнена в виде многовитковой катушки в помехозащищенном варианте, например иэ двух идентичных секций, включенных встречно, которые через коммутатор 9 подключены к выходу источника постоянного тока (не 30 указан) и входу избирательного усилителя 10, выход которого подключен к блоку измерения (не указан). Второй выход коммутатора 9 соединен с входом питания генератора 6 высокой частоты, Элемент 5 связи и дополнительный элемент 7 связи выполнены каждый в виде двух индуктивно связанных петель, одна из которых помещена совместно с элементами резонанс- 40 ного контура внутри ампулы 2, которая установлена внутри приемно-подмагничивающей системы 1 причем внут-, ренние петли элемента 5 связи и до" полнительного элемента 7 связи соеди- 45 иены последовательно с индуктивным и емкостным элементами резонансного контура 4.

Устройство работает следующим образом.

По команде "Пуск", поступающей от внешнего устройства, коммутатор 9 одновременно подключает многовитковую катушку 1 к источнику постоянного тока и включает генератор 6 высокой частоты. Под действием постоянного тока, протекающего по катушке 1, в объеме ампулы 2 с рабочим веществом

08 2

3 создается подмагничивающее поле заданной величины и направления.

Высокочастотная энергия от генератора 6 через коаксиальную линию и индуктивный элемент 5 связи подается на резонансный контур 4 через стенку ампулы 2 ° Высокочастотное магнитное поле, создаваемое резонансным контуром 4, вызывает электронный парамагнитный резонанс на рабочем переходе энергетического спектра рабочего вещества 3.

При этом за счет спин-спинового взаимодействия неспаренных электронов и ядер рабочего вещества 3 создается ядерная намагниченность в на" правлении подмагннчивающего поля. По истечении необходимого времени поляризации коммутатор 9 выключает генератор 6 и переключает катушку 1 с источника тока на вход избирательного усилителя 10. ЭДС прецессии, наводимая в катушке 1, суммарным магнитным моментом ядерной намагниченности, взаимодействующим с измеряемым магнитным полем, после соответствующей селекции и усиления избирательным усилителем 10, подается к блоку измерения, например электронно-счетному частотомеру °

Дополнительный индуктивный элемент 7 связи во время поляризации рабочего вещества с помощью индикатора 8 обеспечивает контроль мощности и частоты высокочастотной энергии, подводимой к резонансному контуру 4, а также может быть использован для автоматической подстройки генерато" ра 6 на резонансную частоту контура 4 °

Конструкция магниточувствительного преобразователя обеспечивает высокую надежность устройства за счет повышенной герметизации рабочего вещества и элементов резонансного контура, заключенного в герметиэированном объеме.

Устранение гальванических связей между элементами резрнансного контура и внешними устройствами высокочастотной системы позволяет создать ампулу с рабочим веществом в виде легкозаменяемого модуля.

Дополнительный элемент связи обеспечивает удобство в настройке устройства, а также непрерывный контроль работы высокочастотной системы в процессе эксплуатации и автоматическую подстройз м ку генератора высокой частоты под оптимальные условия.

1. Магниточувствительный преобразователь с динамической поляризацией ядер, содержащий приемно-подмагничивающую систему, ампулу с рабочим веществом и высокочастотную систему в виде резонансного контура и элемента связи с внешним генератором, при этом приемно-подмагничивающая система выполнена в виде многовитковой катушки, а индуктивный элемент резонансного контура высокочастотной системы расположен внутри ампулы с рабочим веществом, размещенной внутри приемно-подмагничивающей системы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, емкостСоставитель В. Майоршин

Редактор А, Козориз Техред М,Ходанич Корректор А, Обручар

Заказ 6603/38 Тираж 522

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1365008

4 ной элемент резонансного контура размещен внутри ампулы, элемент связи выполнен в виде двух нндуктнвно свяФ о р м у л а и з о б р е т е н и я эанных петель, одна из которых также

5 помещена внутри ампулы с рабочим веществом и соединена с индуктивным и емкостным элементами резонансного контура высокочастотной системы последовательно.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения удобства настройки, он снабжен дополнительным элементом связи, выполненным в виде двух индуктивно связанных петель, одна иэ которых помещена внутри ампулы с рабочим веществом и соединена с индуктивным и емкостным элементами резонансного контура высокочастотной системы и внутренней петлей первого элемента связи последовательно.