DE1108447B - Tragbare Anordnung zum Messen des erdmagnetischen Feldes - Google Patents

Description

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 8. JUNI 1961

Anmelder:

Varian Associates, Palo Alto, Calif. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt, München-Solln, Franz-Hals-Str. 21

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 14. August 1956

^. „., u . -a, ■ .u α α Tragbare Anordnung zum Messen

Die Erfindung betrifft eine tragbare Anordnung ° °

zum Messen des erdmagnetischen Feldes und nutzt des erdmagnetischen Feldes

zu diesem Zweck das zum Messen von Magnetfeldern

an sich bekannte Verfahren aus, die Frequenz freier

gyromagnetischer Präzessionssignale eines in dem zu messenden Magnetfeld vorgesehenen Probekörpers bekannten gyromagnetischen Verhaltens als Meßgröße für das zu bestimmende Magnetfeld auszunutzen.

Um in einem Probekörper freie gyromagnetische Präzessionssignale zu erzeugen, ist es üblich, vorübergehend ein polarisierendes Magnetfeld auszulösen und anschließend eine Umschaltung der Meßapparatur auf Frequenzmessung vorzunehmen zu dem Zwecke, die Frequenz des abklingenden freien gyromagnetischen Präzessionssignals zu bestimmen.

Die Erfindung hat eine derartige tragbar ausgebildete Anordnung zum Messen des erdmagnetischen Feldes zum Gegenstand und dient in erster Linie den Zwecken, im Freien derartige Messungen auszuführen, die Rückschlüsse auf die geologischen Verhältnisse am Beobachtungsort zu ziehen gestatten. Dementsprechend muß die Anordnung so ausgebildet sein, daß sie mit hoher Genauigkeit das schwache erdmagnetische Feld zu messen gestattet, und ferner muß die Meßanordnung möglichst leicht, räumlich gedrängt und im Betrieb robust sein.

Die mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zu
erzielende Meßgenauigkeit ist von der Größenordnung 1:5000, und gleichzeitig ist an das Meßgerät
die Forderung zu stellen, daß es ein möglichst gün- 30
stiges Signal-Störungsverhältnis besitzt. ^

Gemäß der Erfindung kennzeichnet sich eine trag-

bare Anordnung zum Messen des erdmagnetischen erörterten Aufgaben in besonders zweckmäßiger Feldes, bei der die Frequenz eines in einem Probe- Weise, was sich dadurch ergibt, daß in Anbetracht der körper bekannten gyromagnetischen Verhaltens er- 35 Zeitkonstanten der abklingenden freien gyromagnezeugten freien gyromagnetischen Präzessionssignals tischen Präzessionssignale ein Zungenfrequenzmesser als Meßgröße für das Magnetfeld benutzt wird, und ein gleichzeitig als Anzeigeorgan und Filterelement mit Mitteln zum vorübergehenden Auslösen eines wirkendes Mittel darstellt, welches von robuster Baupolarisierenden Magnetfeldes und zur anschließenden art ist und die für das Auftreten eines günstigen Umschaltung auf Frequenzmessung des abklingenden 40 Signal-Störungsverhältnisses erforderliche schmale freien gyromagnetischen Präzessionssignals dadurch, Bandbreite liefert.

daß die Frequenz des abklingenden Präzessionssignals Theoretische Untersuchungen zeigen, daß ein

als eine aus der Überlagerung des Präzessionssignals günstiges Signal-Störungsverhältnis bei der Frequenzmit einer örtlich erzeugten, kontinuierlichen Wechsel- messung eines zeitlich abklingenden hochfrequenten Spannung bekannter Frequenz gebildete Differenz- 45 Signals dann zu erwarten ist, wenn die spektrale frequenz in einem Zungenfrequenzmesser meßbar ist. Bandbreite des zur Anwendung gelangenden Filters Bei Geräten zur Messung der Frequenz eines etwa gleich der Bandbreite des zu messenden Signals kontinuierlich schwingenden Hochfrequenzgenerators ist. Ein Zungenfrequenzmesser erfüllt zwar hinsichtlich ist es üblich, durch Schwebungswellenbildung eine des zu verlangenden Amplituden- und Phasenganges Differenzfrequenz zu erzeugen und diese Frequenz zur 50 innerhalb des Durchlaßbereiches nicht vollständig die Durchführung der Messung heranzuziehen. ideal zu erfüllenden Forderungen eines solchen

Die erfindungsgemäße Anordnung löst die eingangs Filters, es ist jedoch eine hinreichend gute Annähe-

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Russell Harrison Varian, Cupertino, Calif., und John Marion Drake, Los Gatos, Calif. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt worden

rung an diese idealen Verhältnisse gegeben, und es lassen sich bequem Zungenfrequenzmesser bauen, die die zu verlangende Zeitkonstante haben.

Weiter sieht die Erfindung vor, Vervielfachermittel vorzusehen, die das Niederfrequenzsignal, welches ein Maß der magnetischen Feldstärke ist, multipliziert wird und dadurch eine höhere Frequenz erzielt wird, die eine exaktere Meßgröße des magnetischen Feldes bildet. ■ :

Die Erfindung sieht ferner vor, den Bereich der magnetischen Feldmessungen dadurch zu vergrößern, daß die Resonanzfrequenzen bestimmter Apparateteile nach Wunsch um bestimmte Werte vergrößert werden können.

Die Erfindung sieht weiter vor, daß die Resonanzfrequenz in bestimmten Schritten von einer ersten Resonanzfrequenz in eine zweite Resonanzfrequenz übergeführt wird, wobei die LC-Charakteristiken als Funktion der Frequenz für beide Resonanzfrequenzen die gleiche Steilheit besitzen, so daß eine zusätzliche Kapazitäts- oder Induktivitätserhöhung bei beiden Frequenzen im wesentlichen die gleiche Frequenz erzeugt.

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In diesen zeigt

Fig. 1 einen Mann, der ein erfindungsgemäßes Magnetometer trägt,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild eines Magnetometers gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 das Blockschema eines gradienten Meßgerätes gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt, daß ein erfindungsgemäßes Feldstärkemeßgerät leicht getragen werden kann und räumlich gedrängt ist.

In Fig. 2 ist das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Magnetometers wiedergegeben. Eine Probespule 1 dient als sondierendes Element des Magnetfeldes. Die Spule besteht aus einer Drahtspule, welche um eine Menge Materie, welche gyromagnetische Bestandteile, wie beispielsweise Protonen in Wasser, enthält, gewickelt ist. Die Spule bildet den induktiven Teil eines abgestimmten Resonanzkreises. Eine Anzahl Kapazitäten 2, die nacheinander mit der Spule durch Drehen eines Schleifkontaktes 3 gekoppelt werden können, dienen als Kapazitäten des abgestimmten Kreises.

Die Spule dient zwei Anwendungszwecken. Erstens erzeugt die Spule das Polarisationsmagnetfeld, welches die gyromagnetischen Bestandteile in einer Richtung polarisiert, welche unter einem Winkel zu der Richtung des magnetischen Feldes liegt, welches gemessen werden soll. Wenn die gyromagnetischen Bestandteile durch die Spule polarisiert sind, wird dieselbe abgeschaltet, und das magnetische Feld der Spule bricht zusammen. Wenn das polarisierende Feld nicht mehr vorhanden ist, führen die gyromagnetischen Bestandteile eine Präzession aus und bauen daher ein Feld auf, welches gemessen werden soll. Die Spule erfüllt dann einen zweiten Zweck, nämlich die Präzessionssignale aufzunehmen, die durch die Präzession der gyromagnetischen Bestandteile bedingt sind.

Ein Polarisations-Empfangs-Relais 4 hat zwei Funktionen, nämlich zunächst eine Spannungsquelle, z. B. eine Batterie 5, mit der Spule zu verbinden, so daß die Spule das polarisierende Magnetfeld erzeugt; dann schaltet das Relais 4 die Batterie von der Spule ab, und gleichzeitig wird die Spule an den Eingangskreis eines Verstärkers 6 angeschaltet. Eine Schaltsteuerstufe 7 betätigt das Relais 4. Die Schaltsteuerstufe 7 kann eine von Hand betätigte doppelpolige Schaltvorrichtung enthalten, es kann aber auch ein stabiler Multivibrator mit einer geeigneten Zeitkonstante vorgesehen sein. Das gyromagnetische freie Präzessionssignal wird von einem abgestimmten Detektor aufgenommen, der aus der Spule und den ausgewählten Kapazitäten der Kondensatoranordnung 2 besteht. Nach Empfang wird das Präzessionssignal durch das Relais 4 dem Eingangskreis des Verstärkers 6 zugeführt, wo das Signal verstärkt wird und dann einem Schmalbandfilter 8 zugeleitet wird. Das Filter 8 dient dem Zweck, von außen induzierte Signale und Störgeräusche, welche das gyromagnetische Präzessionssignal stören, auszufiltern. Das Schmalbandfilter 8 ist auf bestimmte Frequenzbereiche abstimmbar, indem in das Filter nacheinander verschiedene Kapazitäten einer Kapazitätenanordnung 9 mit Hilfe eines Schleifkontaktes 11 eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannungen des Schmalbandfilters 8 werden einer Mischstufe 12 zugeführt, in der das gyromagnetische Signal mit einem Signal gemischt wird, welches von einem Oszillator 13 erzeugt wird.

Der Oszillator 13 ist auf eine Anzahl verschiedener Frequenzen abstimmbar, indem verschiedene Kapazitäten der Kapazitätenanordnung 14 mittels eines Schleifkontaktes 15 in den Resonanzkreis eingeschaltet werden. Es ist ferner ein Stufenvariometer 16 vorgesehen, welches die Ankoppelung verschiedener Induktivitäten an dem Abstimmkreis des Oszillators gestattet. Die Größen der Kapazitäten und der Induktivitäten, die nacheinander eingeschaltet werden, sind so gewählt, daß die dadurch bestimmte Resonanzfrequenz auf einem solchen Punkt der LC-Frequenzcharakteristik liegt, daß die LC-Kurve für jede der aufeinanderfolgenden Frequenzen im wesentlichen die gleiche Neigung besitzt. Bei einer solchen Wahl der Kapazitätsvergrößerung ergibt sich im wesentlichen die gleiche Frequenzänderung in dem gesamten Abstimmbereich, der durch den Schleifkontakt 15 und den Variometerkontakt 16 bestimmt ist. Eine zweite Kapazitätenreihe 18 kann der Reihe nach an den abgestimmten Kreis des Oszillators 13 mittels eines zweiten Schleifkontaktes 19 angeschaltet werden, um dadurch eine Feineinstellung der Frequenz innerhalb der Grobeinstellungen, die durch den Schleifkontakt 14 und den Variometerkontakt 16 bedingt sind, zu erzielen. Da die Kapazitäts- und Induktivitätswerte der Grobabstimmung so gewählt sind, daß sie die gleiche Steilheit der LC-Frequenzcharakteristik liefem, wird jeder Kondensator der Feinabstimmung im wesentlichen dieselbe Frequenzänderung bei jeder Frequenz des Grobabstimmungsbereiches hervorrufen.

Der Ausgangskreis der Mischstufe 12 enthält Summen- und Differenzfrequenzen, die dem oberen und dem unteren Seitenband des Überlagerungsvorganges der Signale des Oszillators 13 und der freien Präzession entsprechen. Der Oszillator 13 besitzt eine Frequenz, die etwa gleich der gyromagnetischen Frequenz ist, so daß die Differenzfrequenz sehr klein ist. Ein Filter 21 dient dem Zwecke, den unerwünschten Träger und die höherfrequenten Seitenbandsignale auszufiltern.

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Das untere Seitenband, welches die Mischstufe 12 geführt wird, benutzt. Die Regeleinrichtungen 29 und

liefert, kann zwecks Erzielung einer hohen Empfind- 31 können in Einheiten der magnetischen Feldstärken

lichkeit einer Frequenzvervielfachungsstufe 22 über geeicht werden, so daß leicht die gesamte magnetische

einen Schalter 23 mit zwei Schaltstellungen zugeführt Feldstärke abgelesen werden kann, indem die Abwerden. Der Frequenzvervielfacher 22 vervielfacht 5 lesungen des Zungenfrequenzmessers zu den Ab-

das untere Seitenband auf ein Vielfaches, beispiel- lesungen des Grob- und Feinabstimmbereiches

weise auf das Zehnfache und führt die vervielfachte hinzuaddiert werden.

Frequenz dem Eingangskreis einer Mischstufe 24 zu. Zur Eichung ist ein Oszillator 32 mit einer be-

Ein zweiter Oszillator 25 schwingt auf einer bestimm- kannten Frequenz vorgesehen, wobei die hierfür er-

ten festen Frequenz und liefert der Mischstufe 24 ein ίο forderliche Leistung mittels eines Schalters 33 der

Signal, welches mit der von der Vervielfacherstufe 22 Batterie 5 entnommen wird. Andere Apparateteile,

gelieferten Frequenz überlagert wird. abgesehen von den Oszillatoren 13 und 25, entnehmen

Der Ausgangskreis der Mischstufe 24 enthält ein ihre Leistung ebenfalls der Batterie 5. Die Oszilla-

Summen- und ein Differenzfrequenzband. Das untere toren 13 und 25 entnehmen ihre Leistung einer ge-

Seitenband wird in einem Filter 26 ausgesondert, 15 sonderten Batterie, die nicht dargestellt ist, um

während die Trägerfrequenz und das obere Seiten- Frequenzänderungen, welche auf Schwankungen der

band unerwünscht sind. Die Niederfrequenz des der Batterie 5 entnommenen Leistung zurückgehen,

Filters 26 wird dann einem Leistungsverstärker 27 zu vermeiden. Die Ausgangsleistung des Eichoszillators

zugeführt, der das Signal verstärkt und einem Zungen- 32 wird an den abgestimmten Eingangskreis ange-

frequenzmesser 28 zuführt. 20 schaltet, um einen Ersatz für das gyromagnetische

Der Zungenfrequenzmesser 28 mißt die Frequenz Resonanzsignal zu haben. Der Oszillator 13 kann

des ihm zugeführten Signals, die ein Maß für die dann geeicht werden und so eingestellt werden, wie

Stärke des Magnetfeldes ist. Der Zungenfrequenz- es dem Vergleich seiner Frequenz mit der bekannten

messer kann, falls erwünscht, in magnetische Feld- Eichfrequenz entspricht. Wenn die Anordnung geeicht

stärken geeicht sein. Ein Zungenfrequenzmesser ist 25 wird, befindet sich das Polarisations-Empfangs-Relais

im Rahmen der Erfindung besonders geeignet, in in seiner Empfangsstellung.

Anbetracht des abklingenden gyromagnetischen Obwohl eine Reihe von Kapazitätsanordnungen Präzessionssignals. Ein solches Meßinstrument liefert zur Anwendung vorgesehen wurde, um den Meßfast momentan einen Anzeigewert der Frequenz, bereich des Magnetometers zu vergrößern, sind diese während andere Meßgeräte, beispielsweise solche mit 30 bereichmäßigen Einstellungen nicht erforderlich, beweglicher Spule nur langsam ansprechen und wenn das Gerät zur Messung von Feldstärken verschwer die Ablesung des Spitzenwertes gestatten. wendet wird, welche sich nicht wesentlich unter-

Eine weniger empfindliche Messung des magne- scheiden.

tischen Feldes kann man dadurch erhalten, daß man Wenn man auf etwas Empfindlichkeit verzichtet,

den Schalter 23 in die Nebenschlußstellung zu dem 35 können der Frequenzvervielfacher 22, die Mischstufe

Frequenzvervielfacher 22, der Mischstufe 24, dem 24, der Oszillator 25, das Filter 26 und die zugehörigen

Filter 26 und dem Oszillator 25 legt, so daß die Feineinstellmittel 18, 19 und 31 entfallen. Es kann

Niederfrequenz des Filters 21 direkt dem Eingangs- dann auch der Eichoszillator 32, der dann nicht mehr

kreis des Kraftverstärkers 27 zugeleitet wird, wo sie notwendig ist, entfallen.

verstärkt wird und danach dem Zungenfrequenz- 40 Bei der praktischen Ausführung eines solchen

messer 28 zugeführt wird. Meßgerätes sollten die Spule und die Probe 1 mög-

Wenn man das erdmagnetische Feld auf der nörd- liehst entfernt von lokalen magnetischen Störungen

liehen Halbkugel mißt, muß man erwarten, daß bei- angeordnet sein. Es ist daher zweckmäßig, die Spule

spielsweise Wasser eine Präzessionsfrequenz zwischen und die Probe hinter dem Kopf der Bedienungsperson,

1,5 und 3,0 kHz liefert. Es ist nicht zweckmäßig, daß 45 wie in Fig. 1 dargestellt, anzuordnen, während die

der abgestimmte Kreis, der für die Zwecke der Auf- übrigen Apparateteile in einem leitenden metallischen

nähme des Präzessionssignals dient, eine Bandbreite Gehäuse 34, beispielsweise aus Aluminium, angeord-

besitzt, welche über diesen Frequenzbereich gleiche net werden, um eine Abschirmung dieser Elemente

Wiedergabe besitzt, weil die Empfindlichkeit der Spule gegenüber äußeren elektromagnetischen Störungen zu

umgekehrt proportional der Bandbreite ist. Aus 50 bewirken.

diesem Grunde ist der abgestimmte Empfangskreis in I_n. Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Erverschiedenen Schritten kleinerer Bandbreite abstimm- findung dargestellt. Die Konstruktion und die Wirbar, um den gesamten zu erwartenden Frequenzbereich kungsweise entsprechen der in Fig. 2 dargestellten zu überdecken. In ähnlicher Weise sind das Schmal- Ausführungsform. Insbesondere ist die Anordnung bandfilter 8 und ebenso der Oszillator 13 in einer 55 gemäß Fig. 3 identisch mit der gemäß Fig. 2 bis zu Reihe verschiedener Frequenzbereiche, die den ver- dem Punkt, wo das gyromagnetische Signal das schiedenen Frequenzbereichen des abgestimmten Schmalbandfilter verläßt. Bei der Messung betätigt Empfangskreises entsprechen, abstimmbar. die Schaltsteuerstufe 35 das Polarisations-Empfangs-

Die drei Schleifkontakte 3, 11 und 15 und die Relais 36, um in entsprechender Reihenfolge die die Kontaktanordnung 16 werden zur Grobabstimmung 60 gyromagnetische Probe umgebende Spule 38 zu ermitteis einer mechanischen Einrichtung 29 mitein- regen, indem dieselbe an die Batterie 37 angeschaltet ander betätigt, so daß die Resonanzfrequenz des wird und die Probe polarisiert. Nachdem die Probe Empfangskreises des Schmalbandfilters und des polarisiert wurde, schaltet das Relais 36 wieder auf Oszillators 13 synchron auf die gleiche Frequenz Empfangsstellung um, und es wird das gyromagneabgestimmt werden kann. Die Feinabstimmung 31 65 tische Signal, welches von der Spule und der Probe wird im Zusammenhang mit der exakteren Feld- 38 kommt, empfangen, das gyromagnetische Signal messung, die unter Anwendung des Frequenzverviel- wird dem Eingangskreis des Verstärkers 39 zugeführt, fachers 22 und der zugehörigen Schaltelemente durch- indem es verstärkt wird und sodann einem Schmal-

bandfilter 41 zugeleitet wird. Nachdem das Signal das Schmalbandfilter 41 durchsetzt hat, wird es einem Frequenzvervielfacher 42 zugeleitet, in dem die gyromagnetische Frequenz in geeigneter Weise vervielfacht wird, beispielsweise verzehnfacht wird. Das vervielfachte Signal wird dann mit einer bekannten Frequenz eines Oszillators 44, der eine feste Frequenz liefert, überlagert. Die Summenfrequenz und die Differenzfrequenz werden erzeugt im Ausgangskreis der Mischstufe 43, und das niedrige Seitenband wird mittels eines Filters 45 ausgesondert und dem Eingangskreis eines Leistungsverstärkers 46 zugeführt, der es verstärkt und einem Zungenfrequenzmesser 47 zuleitet.

Es können, wie das in Fig. 2 gezeigt ist, Stufenkondensatoren vorgesehen sein, um den Meßbereich des Gerätes auszudehnen. Es können ferner auch hier der vorgesehene Oszillator und der Zungenfrequenzmesser in Einheiten der Feldstärke geeicht sein, um auf diese Weise die Ablesung des magnetischen Feldes zu erleichtern. Es kann ebenso ein Eichoszillator, wie er in Fig. 2 vorgesehen war, bei dieser Ausführungsform Anwendung finden.

Der Vorteil der vorstehenden Anordnung gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 2 liegt darin, daß zur Messung eines magnetischen Feldes, dessen Feldstärke innerhalb eines engen Bereiches liegt, die Notwendigkeit eines zweiten Oszillators, einer Mischstufe und eines Filters entfällt.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der Magnetometer gemäß Fig. 2 kombiniert sind, um ein Gradientenmeßgerät zu bilden. Das Gradientenmeßgerät besteht aus zwei identischen Magnetometersystemen, die wesentlich identisch dem in Fig. 2 dargestellten Magnetometersystem sind. Es sind daher in Fig. 4 einander entsprechende Teile in gleicher Weise bezeichnet wie in Fig. 2. Gewisse Bauteile, nämlich der Eichoszillator 32, die Schaltsteuerstufe 7, die Batterie 5, der Oszillator 13, der feste Oszillator 25 und der Zungenfrequenzmesser 28, gehören beiden Systemen an. Gestrichene Bezugszeichen sind in dem einen Teil des aus zwei Magnetometersystemen sich zusammensetzenden Apparates verwendet, um die Bauelemente des einen Teiles von denen des anderen Teiles zu unterscheiden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Gradientenmeßgerätes sind die Spulen 1 und Γ samt ihren Probestücken auch hier im Abstand von den übrigen Apparateteilen angeordnet, um die Möglichkeit einer magnetischen Störung durch das Instrument selbst zu vermeiden. Es befinden sich ferner die beiden Spulen samt ihren Probestücken in einem bestimmten Abstand voneinander. Der Unterschied des magnetischen Feldes zwischen den beiden Probestücken wird gemessen, um auf diese Weise den Gradienten des magnetischen Feldes zwischen den Probestücken zu bestimmen.

Die Betriebsweise jedes Magnetometers des Gradientenmeßgerätes entspricht vollständig der Fig. 2. Die Ausgangskreise der Verstärkerstufen 27 und 27' enthalten eine Signalspannung, welche ein Maß für die magnetische Feldstärke in den beiden getrennten gyromagnetischen Probestücken ist. Die beiden Frequenzen werden dann dem Zungenfrequenzmesser 28 zugeführt, welcher beide Frequenzen anzeigt. Die Bedienungsperson beobachtet dann die beiden Frequenzen und subtrahiert die eine Messung von der anderen und erhalt so einen Meßwert für den magnetischen Feldgradienten zwischen den beiden Probestücken.

Der Arbeitsbereich des Meßgerätes kann durch Grobmeßgeräte und Feinmeßgeräte, wie in Fig. 2 gezeigt wurde, erweitert werden.

Es können auch zwei Magnetometersysteme von der Art, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind, als einzelne Magnetometeranordnungen in dem Gradientenmeßgerät verwendet werden. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf Magnetometermeßgeräte, welche die freie gyromagnetische Präzession ausnutzen. Es könnte vielmehr auch ein gyromagnetischer Oszillator Anwendung finden, oder auch irgendein anderes gyromagnetisches Instrument könnte zur Bestimmung des Feldes verwendet werden.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Tragbare Anordnung zum Messen des erdmagnetischen Feldes, bei der die Frequenz eines in einem Probekörper bekannten gyromagnetischen Verhaltens erzeugten freien gyromagnetischen Präzessionssignals als Meßgröße für das Magnetfeld benutzt wird, und mit Mitteln zum vorübergehenden Auslösen eines polarisierenden Magnetfeldes und zur anschließenden Umschaltung auf Frequenzmessung des abklingenden freien gyromagnetischen Präzessionssignals, da durch gekennzeichnet, daß die Frequenz des abklingenden Präzessionssignals als eine aus der Überlagerung des Präzessionssignals mit einer örtlich erzeugten, kontinuierlichen Wechselspannung bekannter Frequenz gebildete Differenzfrequenz in einem Zungenfrequenzmesser meßbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Präzessionssignal vor der Überlagerung in der Frequenz vervielfacht wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgenommenen freien Präzessionssignale über ein Schmalbandfilter (8) einer ersten Mischstufe (12) und über eine Frequenzvervielfacherstufe (22) einer zweiten, die Differenzfrequenz bildenden Mischstufe (24) zugeführt werden.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die erste Mischstufe (12) erregende Oszillator (13) und die die Präzessionssignale aufnehmenden Kreise (1) und/oder das Schmalbandfilter (8) gemeinsam abstimmbar ausgebildet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (13) für das Überlagerungssignal gleichzeitig kapazitiv (14, 15) und induktiv (16) grob abstimmbar ausgebildet ist und zugleich rein kapazitive (18, 19) oder rein induktive Feinabstimmittel besitzt, und daß die induktiv-kapazitive Grobabstimmung (14,15,16) des Oszillators (13) so ausgebildet ist, daß die Betätigung des Feinabstimmittels bei den verschiedenen Grobabstimmungen (18, 19) die gleichen Frequenzunterschiede bewirkt.

6. Anordnung zur Messung von Feldgradienten nach Anspruch 1 oder nach einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

Aufnahme der freien Präzessionssignale mittels an verschiedenen Stellen des Feldes angeordneter Probekörper (1, Γ) erfolgt und daß als Meßgröße für den Feldgradienten der Frequenzunterschied der Präzessionssignale benutzt wird.

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In Betracht gezogene Druckschriften: F. Kohlrausch, »Praktische Physik«, 17. Auflage, 1935, S. 764;

L. Rohde, »Fortschritte der HF-Technik«, Bd. 2, 1943, S. 242 bis 328.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen