Квантовый самогенерйрующий магнитометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

3649l5

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. б 01 v 3, 14

Заявлено 21.VI.1971 (¹ 1674608j26-25) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Котвитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 550.838(088.8) Опубликовано 28.Х!!.1972. Бюллетень ¹ 5 за 1973

Дата опубликования описания 23.11.1973

Автор изобретенья

Заявитель

A. H. Козлов

Специальное конструкторское бюро физического приборостроения

Института земного магнитизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР

КВАНТОВЫЙ САМОГЕНЕРИ РУ1ОЩИ Й МАГНИТОМЕТР

Изобретение относится к геофизике, а именно, к устройствам для измерения магнитных полей при магнитной съемке или магниторазведке.

Известные квантовые магнитометры имеют ориентационную зависимость амплитуды сигнала от угла между направлением магнитного поля и лучом света.

Ориентационная зависимость амплитуды сигнала резко снижается при использовании двух или более датчиков, разнесенных в пространстве под углом 45 один относительно другого. Каждый датчик входит в состав самостоятельного магнитометрического канала.

Выходные сигналы каналов направляются в устройство, которое автоматически подключает к регистрирующему устройству тот канал, чей сигнал максимален. Как правило, погрешности каналов различны, что приводит к относительным погрешностям при измерении магнитного поля. Кроме того, погрешность возникает при переключении сигнала с одного канала на другой.

С целью увеличения точности измерений квантовым магнитометром поглощающие ячейки разнесены в пространстве под углом

45 и включены параллельно в одно кольцо обратной связи.

-- Магнитометр может быть выполнен по одноканальной схеме с использованием двух или более ячеек поглощения.

На фиг. 1 представлена блок-схема магнитометра с использованием двух ячеек поглощения, в которых в качестве рабочего вещества используются, например, пары щелочных металлов.

На фиг. 2 показана ориентационная характеристика магнитометра.

Магнитометр содержит источник света спектральную лампу 1, возбуждаемую высокочастотным генератором 2, поляроиды 3, четвертьволновые пластинки 4, ячейки поглощения 5 с радиочастотными кату шками 6, фотоприемник 7, усилитель обратной связи с фазокорректирующими цепями 8, переключатель фазы 9 от 0 до 180 .

Световая энергия от спектральной лампы подается к ячейкам поглощения с помощью гибких световодов 10. Ячейки поглощения включены параллельно в кольцо обратной связи и смещены в пространстве одна относительно другой под углом 45 .

Для выполнения генерации необходимо установить одинаковую поляризацию света для обоих ячеек поглощения. При соблюдении правила направления намотки радиочастотных катушек, которые могут быть включены

364915

Составитель Л. Байдакова

Редактор Т. Орловская Техред Л. Грачева

Корректоры: Н. Стельмах и Е. Денисова

Заказ 318/13 Изд. № 106

Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 последовательно или параллельно, ориентационная зависимость амплитуды сигнала в плоскости магнитного меридиана будет иметь вид, представленный на фиг. 2.

Мертвая зона в ориентационной зависимости сигнала невелика. Ее наличие определяется тем, что если биссектриса угла между ячейками перпендикулярна направлению магнитного поля, то одна из ячеек имеет фазу сигнала, противоположную другой, — сигналы взаимно компенсируются. Угол раствора ориентационной зависимости амплитуды сигнала достаточно велик. Величина потери сигнала датчика при равновероятном расположении датчика в пространстве составляет, по экспериментальным данным, 5 — 10 о о. Подобный случай характерен лишь для космических исследований с неориентируемого спутника. При прочих измерениях положение датчика в пространстве более фиксировано.

В плоскости, перпендикулярной плоскости магнитного меридиана, ориентационная зависимость сигнала та же, что и у известных магнитометров. Кроме того, уменьшен объем работ по настройке магнитометра, так как в цепь обратной связи входят оощие для двух

5 ячеек поглощения элементы: усилитель и фазопереключатель, и исключена настройка схемы выбора максимального сигнала.

Предмет изобретения

10 Квантовый самогенерирующий магнитометр, содержащий спектральную лампу, генератор возбуждения спектральной лампы, поляроиды, четвертьволновые пластинки, ячейки поглощения и фотодетектор с кольцом об15 ратной связи, состоящим из усилителя, фазопереключателя и радиочастотных катушек, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений, ячейки поглощения разнесены в пространстве под углом 45 и вклю20 чены параллельно в одно общее кольцо обратной связи, например, с одним фотодетектором.