CS241571B1 - Zariadenie na vyvažovanie supravodivých gradiometrov - Google Patents

Description

241571

Vynález sa týká zariadenia na vyvažova-nie supravodivých gradiometrov pre zložkumagnetického^ pol'a kolmú na os gradiomet- rá.

Supravodivé gradiometre sa používajú primeraní slabých nehomogénnych magnetic-kých polí na výběr meraného užitočnéhosignálu z rušivého homogénneho, alebo ho-mogénnejnu sa blížiačeho magnetického pó-la. Doteraz používané sposoby vyvažovaniavýrobných odchýliek geometrie gradiomet-rov, tvořených v podstatě kombináciou dosérie zapojených protifázove orientovanýchsnímacích cievok, pre zložku magnetickéhopóla kolmú na os gradiometra sa zakladajúna využití slabej defórmácie tohto pol'a po-hyblivou, jemne regulovatelnou supravodi-vou doštičkou alebo supravodivou uzavre-tou slučkou s plochou kolmou na směr pó-la a rovnoběžnou s osou gradiometra. Po-žiadavky na prosné nastavenie takéhoto ko-rekčného prvku sú tak vysoké, že je problé-mom dosiahnúť jeho malú regulačnú str-most bez výrazného zmenšenia regulačnéhorozsahu umožňujúceho kompenzovať aj pří-padné váčšie výrobně tolerancie geometriegradiometrov. Tento problém obzvlášť vy-stupuje do popredia v případe ak susedia-ce cievky gradiometra sú protifázove orien-tované............ ......

Uvedené nedostatky v podstatnej miere od-straňuje zariadenie na vyvažovanie supravo-divých gradiometrov podlá vynálezu, ktoré-ho podstata spočívá v tom, že pozostáva zdvoch navzájóm od seba vzdialených a me-chanicky spolu viazaných korekčných prv-kov uložených na spoločnom nosnom tele-se, pričom nosné teleso je uložené posuvnév smere osi gradiometra. Výhodou vynálezu je, že jeho použitím sazmenší strmost' regulačnej křivky pri zacho-vaní dostatečné širokého regulačného roz-sahu vine ako 10-násobne v porovnaní sozariadením s jedným korekčným prvkom. Toumožňuje vyvažovat gradiometrické systé-my, pri použití bažných mechanizmov regu-lácie polohy korekčných prvkov, na relatív-nu hodnotu řádové 10~5. Dalšou přednos-tou vynálezu je vyššia stabilita gradiometrapri opakovaných cyklech jeho ochladzova-nia na teplotu tekutého hélia a opatovnéhozohriatia na izbovú teplotu po vybratí z kryo-statu. Gradiometer vyžaduje menej časté na-stavovanie a je celkpve odolnější aj voči me-chanickým otrasom.

Na pripojenom výkrese je příkladné uspo-riadanie, kde na obr. 1 je čiarkovane zná-zorněná regulačná křivka gradiometra 2. rá-du pri obvyklom vyvažovaní pomocou jed-ného korekčného prvku a plnou čiarou zná-zorněná regulačná křivka^ toho istého gra-diometra pri vyvažovaní s dvomi korekčný-mi prvkami a na obr. 2 je znázorněný prin-cip zariadenia na vyvažovanie gradiometrovpodlá vynálezu.

Zariadenie na vyvažovanie supravodivýchgradiometrov pozostáva z korekčných prv-kov 1 pevne uložených na spoločnom nos-nom nemagnetickom telese 3. Nosné teleso4 gradiometra je opatřené snímacími děv-kami 2. Korekčně prvky 1 tvoria v příkla-de konkrétného prevedenia supravodivé doš-tičky Dz a supravodivá doštička Di je ko-rekčný prvok i doteraz používaný.

Korekčně prvky Ϊ ovplyvňujú pri vyvažo-vaní . gradiometra povodně homogénne po-mocné magnetické pole By, kolmé na ich ro-vinu a os gradiometra, v priestore jeho sní-macích cievok 2. Korekčně prvky 1 sú při-tom pevne uložené na spoločnom nosnom ne-magnetickom telese 3, ktorého správná po-loha v smere osi x sa nastaví pomocou o-vládacieho mechanizmu na minimum vý-stupného signálu gradiometra vyvolanéhomagnetickým polom By. Optimálna vzájom-ná vzdialenosť a poměr velkosti ploch ko-rekčných prvkov 1, tvořených obvykle sup-ravodivými deštičkami Dz alebo supravodi-vými uzavretými slučkami závisí bližšie oddruhu gradiometra a určí sa výpočtom. Re-gulačná křivka gradiometra je závislost e-fektívneho magnetického indukčného tokuΦε, ktorý vyvolává korekčný prvok 1 v sme-re osi gradiometra, od polohy korekčnéhoprvku 1 vyjadrenej súradnicou x, pričom pó-čiatok osi x je v rovině 1'avej krajnej sní-macej cievky 2 gradiometra, ktorý je nazna-čený v hornej časti obr. 1. Pri použití jedné-ho korekčného prvku 1, a to konkrétné sup-ravodivej doštičky Di pri malých výrobnýchodchýlkach gradiometra, keď sa vyžadujelen malá hodnota kompenzačného magnetic-kého indukčného toku Φε, například v pří-pade magnetického indukčného toku Φει, súpoměry nepriaznivé. V takom případe je po-třebné nastavit' supravodivú deštičku Di doniektorej z poloh zodpovedajúcich najstrm-šej Časti regulačnej křivky. Priaznivejšia si-tuácia vzniká naopak pri vačších výrobnýchodchýlkach, kedy sa vyžaduje vyšší magne-tický indukčný tok Φε, například Φε2. Přispósobe vyvažovania podlá vynálezu však vi-dieť, že poměry sú v prvom z uvedených prí-padov podstatné priaznivejšie a v druhomprakticky nezmenené. Přitom je supravodi-vá doštička Di nahradená dvojicou doštičiekD2 s roztečou totožnou rozteči susedných sní-macích cievok 2 gradiometra. Podobné pomě-ry platia aj pre gradiometre 1. rádu, len opti-málna vzdialenosť korekčných prvkov 1 jemenšia ako vzdialenosť snímacích cievok 2gradiometra a je potřebné, aby korekčněprvky 1 nemalí rovnakú plochu. Tieto para-metre možno presne určiť výpočtom.

Vynález je možné použiť predovšetkým usupravodivých gradiometrov určených nameranie biomagnetických polí a geofyzikál-ný výskům pomocou supravodivých kvanto-vých magnetometrov.

Claims (1)

1. 241571 PREDMET Zariadenie na vyvažovanie supravodivýchgradiometrov pre zložku magnetického pó-la kolmá na os gradiometra, vyznačujúcesa tým, že pozostáva z dvoch navzájom odseba vzdialených a mechanicky spolu viaza- VYNALEZU ných korekčných prvkov (1), uložených naspoločnom nosnom telese (3), pričom nos-né teleso (3) je uložené posuvné v smereosi gradiometra. 1 list výkresov &