Способ измерения параметров магнитного поля и устройство для его осуществления
Авторы патента:
Сущность изобретения: способ заключается в воздействии магнитным полем на активный элемент датчика, возбуждении в нем спектра его резонансов в измеряемом магнитном поле и определение его по ширине резонансов, при этом активный элемент датчика выполнен из монокристалла TlGaS2. 2 с.п.ф-лы. 3 ил.
Изобретение относится к области магнитометрии и может быть использовано при создании магнитометров экспериментального, прикладного и демонстрационного характера. Преимущественно изобретение предназначено для измерения напряженности, индукции и градиента магнитного поля.
На фиг.1, представлен сигнал экситонного излучения
5958
и спектр его резонансов в магнитных полях 3 и 6 Тл при 
(Н направление магнитного поля, n нормаль к слоям монокристалла) и 1,8 К для монокристалла TlGaS2, на фиг. 2 спектральное положение резонансов в магнитном поле до 7 Тл, на фиг.3 принципиальная блок схема устройства для осуществления способа измерения магнитного поля. Изобретение осуществляется следующим образом. Лазером 1 в активном элементе датчика 2 магнитометра, помещенного в гелиевый оптический криостат, возбуждают излучение (люминесценцию), которое регистрируется в направлении, противоположном возбуждающему излучению. Регистрация указана стрелками от датчика на монохроматор 3 (ДФС-24). Галиевый криостат в устройстве необходим, поскольку изучение на датчике осуществляется только при гелиевой температуре. Образование и изменение магнитного поля осуществляется в устройстве от источника постоянного тока подаваемого на сверхпроводящий магнитный солоноид. Люминесценция от датчика после монохроматора 3 ДФС-24 преобразуется фотоэлектронным умножением 4 (ФЭУ) в напряжение, а напряжение усиливается усилителем 5. Усиленный сигнал записывается автоматическим самописцем 6 (КСП-4). Спектр резонансов люминесценции изменение интенсивности излучения от длины волны. Зависимость ширины резонанса от магнитного поля определяется следующим образом. Для каждого значения напряженности магнитного поля регистрируется спектр резонансов люминесценции и определяется ширина резонансов для данного поля. Затем строится зависимость полуширины линий резонансов от величины магнитного поля. Поскольку используется постоянное магнитное поле и не меняющаяся интенсивность возбуждающего излучения, величина напряженности магнитного поля внутри сверхпроводящего магнитного солоноида определяется по значениям тока, подаваемого на солоноид. Активный элемент датчика магнитометра выполнен из монокристалла люминесцентного соединения TlGaS2. Образцы толщиной 2-100 мкм приготовлены скалыванием вдоль плоскости спайности. При нулевом магнитном поле Н 0 возбуждают сигнал экситонной люминесценции в монокристалле TlGaS2 5958
(2К) и регистрируют спектр его резонансов в магнитном поле H 
0 при 
(фиг.1), по ширине которых, линейно меняющейся с полем до 7 Тл (фиг.2), определяют магнитное поле; при этом точность измерения составляет 0,01 0,02 При использовании масок или сфокусированного лазерного возбуждения пространственное разрешение, определяемое сечением светового луча (т.е. объемом рабочего вещества, люминесценцию которого регистрируют), улучшается - возможно измерение поля в области 0,1 x 0,1 x 0,1 мм3, что позволяет с достаточной точностью измерить градиент магнитного поля, а также индукцию магнитного поля при низкой однородности поля.Формула изобретения
1. Способ измерения параметров магнитного поля, включающий воздействие магнитным полем на активный элемент датчика и регистрацию его магнитооптических характеристик, отличающийся тем, что возбуждают в активном элементе датчика сигнал экситонной фотолюминесценции, регистрируют спектр его резонансов в измеряемом магнитном поле и определяют магнитное поле по ширине резонансов. 2. Датчик для измерения параметров магнитного поля, включающий активный элемент, отличающийся тем, что активный элемент выполнен их монокристалла FlGaS2.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Устройство магниторезонансного томографа // 2047871
Изобретение относится к интроскопической технике, основанной на ядерном магнитном резонансе (ЯМР) и может быть использовано в медицине, биологии и физико-химических исследованиях
Изобретение относится к технике измерения постоянных магнитных полей методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР) с использованием частотной модуляции радиочастотного магнитного поля, в котором находится ядерный образец
Изобретение относится к области радиоспектроскопии и может быть использовано при анализе химических соединений
Изобретение относится к способу получения параметров горных пород с помощью прибора ядерного магнитного каротажа
Изобретение относится к устройству и способам определения параметров, представляющим свойства пласта и свойства текучей среды пластов подземных коллекторов, конкретно углеводородных коллекторов
Устройство для регистрации изотопа осмия-187 // 2086968
Устройство ядерно-магнитного каротажа // 2495458
Изобретение относится к геофизическим методам исследования скважин, в частности к ядерно-магнитному каротажу (ЯМК), и может быть использовано для исследования нефтяных и газовых скважин. Заявлено устройство ядерно-магнитного каротажа, состоящее из по меньшей мере одного длинного магнита, намагниченного перпендикулярно его продольной оси, и радиочастотной катушки для создания поля, перпендикулярного полю магнита, генератора радиоимпульсов, приемника сигналов ядерно-магнитного резонанса и согласующего устройства, на первый вход которого подключено начало радиочастотной катушки, конец которой соединен с общей точкой согласующего устройства, на второй вход которого подключен выход генератора радиоимпульсов, а выход согласующего устройства соединен с входом приемника сигналов ядерно-магнитного резонанса. Магнит выполнен из проводящего редкоземельного материала SmCo в виде длинного цилиндра, намагниченного перпендикулярно его продольной оси и широкой боковой поверхности. Радиочастотная катушка намотана на цилиндре, диаметр которого не менее диаметра поперечного сечения магнита, находящегося внутри цилиндра. Причем витки катушки лежат в плоскостях параллельных длинной оси магнита и перпендикулярных его полюсам в симметричных секторах, находящихся напротив полюсов магнита. Поверх радиочастотной катушки расположено экранирующее устройство. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение чувствительности и глубинности исследования при ядерно-магнитном каротаже зондами малого диаметра. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Использование: для определения характеристик РЧ передающей цепи сканера (1) магнитно-резонансной визуализации. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют определение эволюции фазы первого магнитно-резонансного сигнала локального РЧ передающего поля, генерируемого посредством магнитно-резонансного возбуждения первого зонда с использованием первой магнитно-резонансной катушки, посредством измерения РЧ отклика первого зонда после указанного возбуждения, причем измерение осуществляют с использованием первой магнитно-резонансной катушки, определение эволюции фазы второго магнитно-резонансного сигнала локального РЧ передающего поля, генерируемого посредством магнитно-резонансного возбуждения второго зонда с использованием внешней магнитно-резонансной катушки (9; 11; 12; 13), посредством измерения РЧ отклика второго зонда после указанного возбуждения, причем измерение осуществляют с использованием второй магнитно-резонансной катушки, обеспечение определения характеристик фазовой ошибки РЧ передающей цепи посредством вычисления сдвига фазы между эволюцией фазы первого магнитно-резонансного сигнала и эволюцией фазы второго магнитно-резонансного сигнала. Технический результат: обеспечение возможности определения характеристик РЧ цепи в реальном времени. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретения относятся к медицинской технике, а именно к средствам для магнитно-резонансной визуализации. Способ магнитно-резонансной визуализации объекта содержит этапы, на которых подвергают объект действию двух или более визуализирующих последовательностей для получения MR сигналов, при этом каждая визуализирующая последовательность содержит один радиочастотный (RF) импульс и один переключаемый градиент магнитного поля, реконструируют два или более изображений MR фазы из MR сигналов, полученных посредством двух визуализирующих последовательностей, в которых переключаемые градиенты магнитного поля одной из визуализирующих последовательностей для пространственного кодирования в MR визуализации имеют противоположную полярность по отношению к переключаемым градиентам магнитного поля второй из визуализирующих последовательностей, выводят пространственное распределение электрических свойств объекта. MR устройство предназначено для осуществления способа, причем MR устройство включает в себя одну основную катушку электромагнита, набор градиентных катушек для генерации переключаемых градиентов магнитного поля, одну RF катушку, блок управления и блок реконструкции. Носитель данных для систем магнитно-резонансной визуализации объекта содержит компьютерную программу для выполнения на устройстве MR. Данная группа изобретений позволит расширить арсенал технических средств. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к средствам для каротажа скважин посредством ядерного магнитного резонанса. Техническим результатом является обеспечение повышенного значения отношения сигнала к шуму, невосприимчивость к перемещениям и избирательность по азимуту для измерений, а также устойчивость к неблагоприятному воздействию окружающей среды и предоставление достоверной или точной информации для анализа подземной среды. В частности, предложен инструмент ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для использования в стволе скважины в подземной области, содержащий магнитный узел для создания магнитного поля в объеме в подземной области, и антенный узел для создания возбуждения в указанном объеме и для получения от указанного объема отклика, избирательного по азимуту, на основе указанного возбуждения. Причем антенный узел содержит дипольную антенну поперечного излучения и монопольную антенну. При этом антенный узел выполнен с возможностью получения с помощью инструмента ядерного магнитного резонанса отклика, избирательного по азимуту от указанного объема, используя как дипольную антенну поперечного излучения, так и монопольную антенну. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 9 ил.
