CS235232B1 - Sposob vyvažovania gradiometrov druhého rádu pre osovú zložku magnetického pol'a - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká sposobu vyvažovania gradiometrických systémov. Jeho účelom je zlepšit stabilitu vyváženia gradiometrov druhého rádu pre osovú zložku magnetického póla. Tento účinok sa dosahuje použitím kompaktného telesa gradiometra a dvojice korekčných prvkov efektívne ovplyvňujúcich plochu slučiek gradiometra. Možno ho použit predovšetkým u supravodivých gradiometrov druhého rádu určených na meranie biomagnetických polí a geofyzikálny výskům.

Description

Vynález sa týká sposobu vyvažovania gradiometrických systémov. Jeho účelom je zlepšit stabilitu vyváženia gradiometrov druhého rádu pre osovú zložku magnetického póla. Tento účinok sa dosahuje použitím kompaktného telesa gradiometra a dvojice korekčných prvkov efektívne ovplyvňujúcich plochu slučiek gradiometra. Možno ho použit predovšetkým u supravodivých gradiometrov druhého rádu určených na meranie biomagnetických polí a geofyzikálny výskům.

Vynález sa týká sposobu vyvažovania gradiometrov druhého rádu pre osovú zložku magnetického pol'a.

Pri meraní slabých nehomogénnych magnetických polí v prostředí rušivého homogénneho, alebo v priestore lineárně sa meniaceho magnetického póla sa používajú gradiometre druhého rádu. Ich vlastnost účinne potláčať rušivé magnetické polia uvedeného charakteru je však závislá od přesného dodržania potřebných rozmerov. Při meraní velmi slabých magnetických polí v silných rušivých poliach sú vysoké požiadavky na přesnost výroby prakticky nesplnitelné. Typickým prípadom tohto druhu je meranie slabých biomagnetických polí v rušivom geometrickom poli pomocou supravodivých gradiometrických systémov a supravodivých kvantových magnetometrov. Preto sa na vyváženie výrobných odchyliek používajú přídavné prvky. Doteraz používané spósoby vyvažovania gradiometrov druhého rádu pre osovú zložku homogenného i lineárně závislého magnetického póla sa zakládajú na jemnej regulácii vdialenosti jeho susedných slučiek v kombinácii s dalším kompenzačným prvkom kompenzujúcim odchylky plóch slučiek od správnej hodnoty, ovplyvňujúcim ich efektívnu velkost pre daný směr magnetického pol'a. Velkou nevýhodou tohto spósobu je, že vyžaduje rozdelenie nosného telesá gradiometra na dve časti, ktorýeh vzájomná vzdialenosť sa ovládá vhodným převodovým mechanizmom.

Rozdělením nosného telesá stráca gradiometer na kompaktnosti, čo sa prejavuje v jeho zhoršenej stabilitě pri opakovanom ochladzovaní zariadenia na teplotu tekutého hélia a opátovnom zohriatí na normálnu tepplotu okolia po vybratí z krystatu. Vyváženie gradiometra sa postupné zhoršuje, gradiometer vyžaduje časté nastavovanie v pomocnom homogénnom a lineárně klesajúcom poli a je celkove menej odolný aj voči mechanickým otrasom.

Tieto nedostatky v podstatnej miere odstraňuje spósob vyvažovanie gradiometrov druhého rádu pre osovú zložku magnetického pol'a podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že výrobně odchýlky vzdialeností medzi slučkami, ktoré sú navinuté na kompaktnom základnom telese a súčasne odchýlky velkosti ich plóch od predpísaných hodnot sa kompenzujú pomocou dvojice kompenzačných prvkov efektívne zmenšujúcich plochy slučiek pre zložku magnetického pol'a rovnobežnú s osou gradiometra. Kompenzácia sa dosahuje nastavením potrebnej polohy kompenzačných prvkov medzi slučkami na osl gradiometra.

Výhodou vynálezu je, že umožňuje kompenzovat gradiometre druhého rádu s kompaktným základným telesom, vyznačujúce sa zvýšenou stabilitou v porovnaní s gradiometrami s telesom deleným. Na rozdiel od vyvažovania s deleným základným telesom, kde sú neziadúce vplyvy na ceíkovú stabilitu vyváženia v podstatě raz navždy dané hlavně konštrukciou převodu regulujúceho vzdialenosti slučiek, možno v tomto případe vplyv korekčných prvkov výhodné prispósobiť dosiahnutej východzej přesnosti gradiometra. Čím je presnejšie gradiometer vyrobený, tým postačí menší regulačný účinok kompenzačných prvkov, tvořených obvykle supravodivými diskami, čo sa u oboch korekčných prvkoch dosiahne jednoduchým zmenšením ich plošných rozmerov. Omerne tomu sa zmenší ich podiel na celkovej nestabilitě systému a dosiahne sa jemnejšia regulácia vyváženia.

Spósob vyvažovania je bližšie objasněný pomocou výkresu.

Výrobně odchýlky vzdlaleností medzi slučkami 1, 2, 3 gradiometra druhého rádu s kompaktným základným telesom 4 a súčasne odchýlky velkosti ich plóch od potrebnej hodnoty sa kompenzujú pomocou kompenzačných prvkov 5 a 6 umiestnených medzi nimi. Kompenzačně prvky 5 a 6 svojim účinkom efektívne zmenšujú plochy slučiek 1, 2, 3 pre osový směr magnetického póla, pričom zmenšenie plochy je závislé na ich vzdlaleností od korekčných prvkov. Změnou polohy korekčných prvkov na osi 7 gradiometra je možné dosiahnuť stav, že je necitlivý na homogénne a súčasne v priestore lineárně sa meniace magnetické pole. Správná poloha korekčných prvkov 5 a δ sa dosiahne postupné, opakovaným nastavením minima výstupného signálu gradiometra v homogénnom magnetickom poli vždy jedným korekčným prvkom a v lineárně sa meniacom magnetickom poli vždy druhým korekčným prvkom.

Vynález je možné použiť predovšetkým u supravodivých gradiometrov druhého rádu určených na meranie biomagnetických polí a geofyzikálny výskům. Možno ho použiť aj u gradiometrov druhého rádu s kompaktným základným telesom so štyrmi slučkami, pričom korekčně prvky sa vkládajú medzi krajné dvojice slučiek. Uvedený spósob vyvažovania sa však hodí aj pre nesupravodivé systémy, pokial' korekčně prvky majú uvádzaný účinok.

Claims (1)

1. PREDMET

   Spósob vyvažovania gradiometrov druhého rádu pre osovú zložku magnetického póla, vyznačujúci sa tým, že výrobně odchýlky vzdialeností medzi slučkami (1, 2, 3), ktoré sú navinuté na kompaktnom telese (4) gradiometra a súčasne odchýlky velkosti ich plóch od predpísaných hodnót sa kompenzujú pomocou dvojice kompenzačných prvkov (5 a 6) efektívne zmenšujúcich plochy vynalezu slučiek {1, 2, 3) pre zložku magnetického pol'a rovnobežnú s osou (7) gradiometra, pričom kompenzácia sa dosahuje nastavením polohy prvého kompenzačného prvku (5) medzi první a druhou slučkou (1 a 2) a polohy druhého kompenzačného prvku (6) medzi druhou a trefou slučkou (2 a 3) na osi (7).