DE1153451B - Magnetometer zum Messen einer magnetischen Feldstaerke mit einem Sondenkoerper aus ferro-magnetischem Stoff - Google Patents

Magnetometer zum Messen einer magnetischen Feldstaerke mit einem Sondenkoerper aus ferro-magnetischem Stoff

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DE1153451B DEV12638A DEV0012638A DE1153451B DE 1153451 B DE1153451 B DE 1153451B DE V12638 A DEV12638 A DE V12638A DE V0012638 A DEV0012638 A DE V0012638A DE 1153451 B DE1153451 B DE 1153451B
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    • GPHYSICS
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Description

  • Magnetometer zum Messen einer magnetischen Feldstärke mit einem Sondenkörper aus ferromagnetischem Stoff Eine bekannte Anordnung eines Magnetometers zum Messen einer magnetischen Feldstärke mit einem Sondenkörper aus ferromagnetischem Stoff sieht vor, daß ein zweischenkelig ausgebildeter Sondenkörper in seinen beiden Schenkeln gegensinnig durch eine Schwingung verhältnismäßig hoher Frequenz erregt wird und. die beiden Schenkel gleichzeitig mit einer ein niederfrequentes, modulierendes Feld erzeugenden Wicklung gekoppelt sind, so daß unter dem Einfluß der Modulationsfrequenz und der unterschiedlichen Polarisation der beiden Schenkel des Sondenkörpers die modulierte Schwingung abhängig ist sowohl von der Amplitude der erregenden hochfrequenten Schwingung als auch der Stärke des die beiden Schenkel durchsetzenden Feldes.
  • Ein älterer Vorschlag der Schutzrechtsinhaberin geht dahin, für die Zwecke der Materialuntersuchung einen aus dem zu untersuchenden Material bestehenden ferromagnetischen Sondenkörper einem hochfrequenten magnetischen Feld zu unterwerfen, so daß in dem Sondenkörper eine Absorption der Hochfrequenzenergie bewirkt wird, die von den verhältnismäßig niederfrequenten Magnefisierungsände rungen abhängt, die gleichzeitig in dem Sondenkörper erzeugt werden; dabei wird als Meßwert für die zu bestimmenden magnetischen Eigenschaften des Sondenkörpers der Energieentzug ausgenützt, dem der die hochfrequenten Schwingungen liefernde Generator als Funktion der sich ändernden Magnetisierung des Sondenkörpers unterworfen ist.
  • Dieses Prinzip der Messung des Energieentzuges des einen Sondenkörpers beaufschlagenden Hochfrequenzgenerators als Meßwert für die zu bestimmenden physikalischen Zustandsgrößen findet gemäß der Erfindung für die FeldstärkenmessungAnwendung.
  • Ein Magnetometer zum Messen einer magnetischen Feldstärke mit einem Sondenkörper aus ferromagnetischem Stoff, der im Feld einer mit hochfrequentem Wechselstrom beaufschlagten Wicklung angeordnet ist und ferner mit einer zweiten Wicklung gekoppelt ist, die ein Niederfrequenzfeld (Steuerfeld) erzeugt, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß für die Messung der Energieentzug ausgenützt ist, den das HF-Feld infolge der Ummagnetisierung des Sondenkörpers durch das Steuerfeld erfährt.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsweise zeichnet sich durch hohe Empfindlichkeit aus, da die durch das zu messende Gleichstromfeld bedingten Änderungen in dem Absorptionsverhalten des Sondenkörpers beträchtliche Unterschiede der absorbierten Hochfrequenzenergie zur Folge haben, wenn das zu messende Gleichstromfeld sich in der Amplitude ändert.
  • Es sind ferner, was sich apparaturmäßig im Sinne einer Vereinfachung auswirkt, die bei der erfindungsgemäßen Schaltung benötigten hochfrequenten Meßgeräte auf ein Minimum beschränkt, da die Hochfrequenzkreise der Magnetometeranordnung sich nur auf die zur hochfrequenten Erregung des Sondenkörpers erforderlichen Kreise beschränken.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, das an sich auch bei den zuvor erörterten bekannten Anordnungen bekannte Prinzip der Gegenkopplung eines das zu messende Magnetfeld kompensierenden Feldes auszunutzen und aus dem erregenden HF-Generator speisenden Gleichstrom eine Wechselspannung von der Frequenz des Steuerfeldes auszusieben und gleichzurichten und die Ausgangsspannung des Gleichrichters einer zugleich der Anzeige des Feldstärkenmeßwertes und zur Erzeugung des kompensierenden Gegenfeldes dienenden geeichten Stromquelle als Steuerspannung zuzuführen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im nachfolgenden im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.
  • Bei den behandelten Ausführungsbeispielen wird insbesondere auf die Verwendung einer als »schwin- gender Detektor« bezeichneten Schaltungsanordnung Bezug genommen. Als schwingende Detektorschaltung wird in der neueren Fachliteratur (vgl. Review of Scientific Instruments, Bd. 21, 1950, S. 219 und 225) eine Schwingungserzeugerschaltung bezeichnet, bei der die Umhüllende der erzeugten Schwingungen in linearer Weise von den durch den angekoppelten Kreis bedingten Belastungsänderungen abhängt, so daß durch eine Messung der Umhüllenden eine genaue Messung der Energieabsorption erfolgen kann, der die Schwingungserzeugerschaltung unterworfen ist. In einer derartigen Schaltung kann die Messung der Umhüllenden der erzeugten Schwingungen ebenfalls in der Messung des Gleichstromes bestehen, der der Anode der Schwingungserzeugerröhre zugeführt wird.
  • In den Figuren zeigt Fig. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungsform des Magnetometers nach der Erfindung für die Zwecke der Messung der Stärke eines magnetischen Feldes, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform, bei der im Unterschied zu Fig. 1 eine automatische Wirkungsweise gewährleistet ist, Fig. 3 a, 4 a und 5 a Wellenformen des Magnetoabsorptionssignales, wie es auf der Braunschen Röhre der Fig. 1 erscheint; Fig. 3 a zeigt das Signal, wenn kein überlagertes magnetisches Feld vorhanden ist; Fig. 4 a und 5 a zeigen das Signal, wenn ein magnetisches Feld in der einen oder anderen von zwei entgegengesetzten Richtungen vorhanden ist, Fig. 3b, 4b und 5b die zu den Fig. 3a, 4a und 5a gehörigen Hystereseeffekte in dem Kern; hierbei zeigt Fig. 3 b den Typ der Hystereseschleife, die sich ergibt, wenn kein magnetisches Feld vorhanden ist, während Fig. 4b und 5 b die Änderungen der Hystereseschleife zeigen, wenn ein magnetisches Feld in der einen oder anderen von zwei entgegengesetzten Richtungen vorhanden ist, Fig. 6 einen Registrierstreifen, der in einem Augenblick überlagerte magnetische Felder anzeigt, die in erfindungsgemäßer Weise gemessen wurden, wobei die beiden Spitzen Magnetfeldern entsprechen, die verschiedene Richtungen haben, Fig. 7 das Prinzipschaltbild einer Anordnung zur Messung magnetischer Feldgradienten, Fig. 8 einen Bauteil eines Feldstärkegradienten-Meßgerätes entsprechend Fig. 2, mit zwei permeablen Kernen mit Magnetoabsorptionsverhalten, die in genauer Weise miteinander verbunden und ausgerichtet sind, so daß sie vor Beschädigungen sicher sind.
  • In Fig. 1 ist ein Kern 11 aus hochpermeablem Material, beispielsweise aus Eisen, vorgesehen, der in einer Hochfrequenzspule 12 angeordnet ist. Die Hochfrequenzspule 12 stellt bei dieser Ausführungsform die Induktivität des abgestimmten Kreises eines schwingenden Detektors 13 dar. Axial zur Spule 12 und mit dem Kern 11 gekoppelt befinden sich zwei Spulen 14 und 15, die in Serie an einen niederfrequenten Sägezahngenerator 16 angeschlossen sind.
  • Der Ausgangskreis des schwingenden Detektors 13 ist über einen Verstärker 17 an die vertikalen Ablenkspulen eines Elektronenstrahl-Oszillographen 18 angeschlossen, dessen Horizontalablenkung mit Hilfe einer zweckmäßigerweise zeitlich linearen Sägezahnspannung erfolgt. Wenn indessen der schwingende Detektor einen hinreichenden Ausgangs strom liefert, ist der Verstärker 17 nicht erforderlich. Die darge- stellte Meßanordnung ist die grundsätzliche Ausführungsform eines Magnetoabsorptionsapparates und arbeitet in folgender Weise: Eine Hochfrequenz, beispielsweise von 1 Megahertz, wird von dem schwingenden Detektor der Hochfrequenzspule 12 zugeführt und erzeugt ein hochfrequentes Magnetfeld, das den Kern 11 beeinflußt. Der Kern 11 entzieht der Hochfrequenzspule Leistung entsprechend dem Magnetisierungszustand des Kernes 11. Obwohl die Leistungsabsorption sehr gering ist, kann sie doch durch den schwingenden Detektor in Anbetracht der Empfindlichkeit eines solchen Kreises angezeigt werden und äußert sich in einer Änderung der Gleichstrom-Ausgangsleistung des Detektors, die der Energieabsorption proportional ist. Den Spulen 14 und 15 wird eine Wechselspannung von beispielsweise 60 Hertz zugeführt. Das davon erzeugte Feld wird in folgendem als Steuerfeld bezeichnet. Man verwendet etwa ein hochfrequentes magnetisches Feld einer Stärke von 0,01 Oerstedt, während für die niederfrequente magnetische Feldstärke eine solche von etwa 1 Oerstedt benutzt wird. Das durch die Spulen 14, 15 erzeugte Steuerfeld erzeugt periodische Änderungen des Magnetisierungszustandes des hochpermeablen Kernes 11. Diese bewirken eine zyklische Schwankung der durch den hochpermeablen Kern 11 aus der Hochfrequenzspule 12 entnommenen Energie.
  • Der Ausgangsstrom des schwingenden Detektors 13 steuert die Vertikalablenkung des Elektronenstrahles und äußert sich in einer Wellenform, die periodisch nach Maßgabe der Frequenz des Generators 16 schwankt, wobei die genannte Welle eine Amplitude hat, die von der stattfindenden Leistungsabsorption abhängig ist. Wenn kein zusätzliches Magnetfeld auf den Kern einwirkt, ergibt sich ein Signal auf dem Elektronenstrahl-Oszillographen, das von symmetrischer Wellenform ist wie das in Fig. 3 a gezeigte Signal. Fig. 3b zeigt die zugehörige Hystereseschleife des Kernes, während eine Periode der in Fig. 3 a wiedergegebenen Kurve durchlaufen wird.
  • Wenn nun ein äußeres, zu messendes magnetisches Gleichfeld Ht, das in Richtung des ausgezogen dargestellten Pfeiles wirkt, dem Kern 11 überlagert wird, ändert sich der Magnetoabsorptionsvorgang im Kern 11 in einer Weise, die von Stärke und Richtung des magnetischen Feldes H1 abhängt. Wenn kein magnetisches Gleichfeld H1 vorhanden ist, enthält das Magnetoabsorptionssignal gemäß Fig. 3 a nur gerade Harmonische der zweiten und höheren Ordnung, die sich durch die wechselnde Magnetisierung des Kernes durch das magnetische Ablenkfeld ergeben. Wenn sich indessen ein magnetisches Gleichfeld H1 dem magnetischen Wechselfeld überlagert, so enthält das Magnetoabsorptionssignal eine zusätzliche Grundwelle, deren Phase und Größe von der konstanten Magnetisierung des Kernes abhängt. Der Einfluß des überlagerten gleichgerichteten magnetischen Feldes auf den Kern 11 ergibt sich aus den Fig. 4 a, 4b, 5 a und 5 b. Wenn das überlagerte magnetische Feld sich in einer Richtung erstreckt, wie in Fig. 1 durch das Bezugszeichen H1 angedeutet, so nimmt der Kern 11 eine Hystereseschleife an, wie sie Fig. 4b zeigt. Dies beeinflußt das Magnetoabsorptionssignal, das auf dem Oszillographen 18 in Erscheinung tritt in einer Weise, wie es Fig. 4 a zeigt, wobei das Magnetoabsorptionssignal mit der Frequenz des Steuerfeldes moduliert ist, wie die punktiert gezeichnete Umhüllende 20 wiedergibt. Fig.Sa und Fig. 5 b zeigen Wellenformen, die den Fig. 4 a und 4b entsprechen, mit der Abweichung, daß das magnetische Feld in Fig. 5 a und 5 b die entgegengesetzte Richtung besitzt wie das Feld im Falle der Fig. 4 a und 4 b. Die Umhüllende 20 in Fig. 5 a ist gegenphasig zu der Umhüllenden in Fig. 4 a. Die Stärke des überlagerten magnetischen Gleichfeldes äußert sich daher direkt in der Amplitude der Spitzen in Fig. 4 a und 5 a, oder, mit anderen Worten, in der Amplitude der Grundwelle der Umhüllenden 20. Wenn beispielsweise das überlagerte magnetische Gleichfeld H1 zunimmt, nehmen die hohen Spitzen des Magnetoabsorptionssiguales der Fig. 4 a zu, während die Höhe der niedrigen Spitzen abnimmt, d. h., die Amplitude der Grundwelle nimmt zu. Wenn das magnetische Gleichfeld H1 bis auf Null verringert wird, nimmt die Amplitude der Grundwelle ab, und wenn das überlagerte Feld Null ist, ergibt sich die in Fig.3a dargestellte Wellenform. Wenn das überlagerte magnetische Gleichfeld in entgegengesetzter Richtung, bezogen auf das Magnetfeld H1, zunimmt, wechselt die Grundwelle 20 ihre Phase, und ihre Amplitude nimmt, wie Fig. 5 a zeigt, zu. Auf diese Weise wirkt sich die Richtung und die Stärke des überlagerten magnetischen Gleichfeldes in einer der Messung zugänglichen Art auf das Magnetoabsorptionssignal aus.
  • Ein Verfahren, diesen Vorgang zu messen und dadurch die Stärke des überlagerten magnetischen Feldes zu bestimmen, beruht auf der Anwendung einer Spule 25 bekannten Momentes, in der mit Hilfe eines Gleichstromes ein dem Magnetfeld H1 entgegengerichtetes, konstantes Magnetfeld erzeugt werden kann. Der Gleichstrom, der durch die Spule 25 geleitet wird, wird einer geeichten Stromquelle 26 entnommen. Wenn das Bild auf dem Oszillographen die in Fig. 3 a wiedergegebene Form annimmt, so kompensiert das Magnetfeld der Spule 25 das entgegengesetzt liegende Feld Hl, dessen Stärke bestimmt werden sollte, so daß dem Kern 11 kein magnetisches Feld aufgezwungen ist. Indem man den für den Abgleich erforderlichen Gleichstrom beobachtet und die Kenngrößen der Spule berücksichtigt, läßt sich die genaue Stärke des magnetischen Gegenfeldes bestimmen und damit die Stärke des Magnetfeldes H1. Es ist selbstverständlich auch möglich, den Strom der Stromquelle 26 direkt in Feldstärkenwerte zu eichen.
  • Der Ausgangsstrom des Verstärkers 17 kann einem Phasendetektor 19 zugeführt werden. Ein Filter 21 kann Anwendung finden, das die zweite Harmonische der Frequenz des Generators 16 unterdrückt, so daß Störungen in dem Phasendetektor 19, die auf die zweiten Harmonischen zurückgehen könnten, vermieden sind. Dem Phasendetektor 19 wird ferner als Bezugsfrequenz die Frequenz des Generators 16 zugeleitet; der Ausgangsstrom des Phasendetektors 19 ist ein Gleichspannungssignal, dessen Amplitude direkt proportional der Stärke des überlagerten Gleichfeldes H1 ist und dessen Richtung von der Richtung des Feldes H1 abhängt. Der Ausgangsstrom des Phasendetektors 19 kann einem geeigneten Reglstriergerät 22 zugeführt werden, das den Ausgangsstrom des Phasendetektors nach Amplitude und Richtung registriert.
  • Eine typische Registrierung, die man auf diese Weise erhält, ist in Fig. 6 gezeigt, wobei die Spitze 53 ein momentan überlagertes magnetisches Gleichfeld einer Stärke von ungefähr 5 Gamma in Richtung des Feldes H1 bedeutet und die Spitze 24 ein momentan überlagertes Gleichfeld gleicher Größe, aber zu H entgegengesetzter Richtung.
  • Die erfindungsgemäßen Magnetoabsorptions-Meßgeräte sind mit dem bekannten, auf magnetischer Sättigung von Kernen und der Ausnützung der zweiten Harmonischen einer die Kerne erregenden Wechselspannung beruhenden Magnetometern, die zur Messung magnetischer Felder von Flugzeugen oder Schiffen aus benutzt werden, verwandt.
  • Fig. 2 zeigt eine der Fig. 1 ähnliche Ausführungsform, bei der der Gleichstrom, der das magnetische Gegenfeld erzeugt, nicht von einer geeichten, von Hand einstellbaren Stromquelle geliefert wird, sondern in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Rückführungskreises direkt von dem Phasendetektor 19. Die Ausgangsspannung des Phasendetektors 19 ist eine Gleichspannung, deren Polarität der Richtung des überlagerten magnetischen Gleichfeldes entspricht und deren Amplitude der Stärke desselben entspricht.
  • Diese Gleichspannung ist über ein Gleichstrominstrument 27, das sowohl die Amplitude als auch den Richtungssinn des dem Phasendetektor 19 entnommenen Ausgangsstromes angibt und somit in genauer Weise Stärke und Richtung des Magnetfeldes H1 wiedergibt, der Gegenspule 25 zugeführt, die das erforderliche Gegenfeld für das zu messende Magnetfeld H1 liefert.
  • In Fig. 7 ist ein Gradientenmeßgerät gezeigt, das auf der Erfindung bentht. Es sind zwei hochpermeable Kerne 27 und 28 aus entsprechenden Legierungen vorgesehen und in gewissem Abstand axial voneinander angeordnet. Jeder dieser Kerne ist von einer Hochfrequenzspule 29 bzw. 31 umgeben, die den Abstimmkreisen von schwingenden Detektoren 32 und 33 angehören. Das magnetisierende Wechselfeld wird jedem Kern mit Hilfe einer Ablenkspule 34 bzw. 35 zugeführt, die mit dem Ablenkgenerator, d. h. dem den Kern erregenden Generator 36, verbunden sind.
  • Die Energieabsorption durch die Kerne27 und 28, der die beiden schwingenden Detektoren 32 bzw. 33 unterworfen sind, hängt von den speziellen magnetischen Gleichfeldern ab, die sich, wie oben erläutert. in den betreffenden Kernen ergeben. Wenn das magnetische Gleichfeld in den beiden Kernen keinen Gradienten aufweist, so wird die Energieabsorption bei beiden schwingenden Detektoren gleich sein; wenn indessen ein Feldstärkegradient vorliegt, wird die Energieabsorption in den beiden Kernen 27 und 28 verschieden sein, und dieser Unterschied wird eine Amplitude besitzen, die der Amplitude des Gradienten entspricht, und einen Richtungssinn, der der Gradientenrichtung entspricht. Die Ausgangsströme der schwingenden Detektoren 32 und 33 sind über Filter 37 und 38, die die zweite Harmonische der die Kerne erregenden Ablenkfrequenz unterdrücken, Phasendetektoren und phasenempfindlichen Verstärkern 39 bzw. 41 zugeführt, denen zusätzlich die Frequenz des Generators 36 als Bezugsfrequenz zugeleitet ist. Der Ausgangsstrom eines jeden Phasendetektors 39 und 41 ist ein Gleichstrom bzw. eine Gleichspannung, deren Amplitude proportional der Stärke des gleichsinnigen magnetischen Feldes in den betreffenden Kernen 27 und 28 ist. Der Ausgangsstrom jedes Phasendetektors 39 bzw. 41 ist Gegenwicklungen 42 bzw. 43 zugeleitet, die Magnetfelder erzeugen, die die überlagerten, zeitlich konstanten Magnetfelder in den Kernen kompensieren. Wenn daher kein Feldstärkengradient vorhanden ist, so werden die Ausgangsströme der beiden Phasendetektoren 39 und 41 gleich sein, was in einem Differenzverstärker 44, der an die Phasendetektoren angeschlossen ist, festgestellt wird. Der Ausgangsstrom des Verstärkers 44 zeigt ein Instrument 45 an. Wenn indessen ein Feldgradient vorhanden ist, so erzeugt der Verstärker 44 einen Ausgangsgleichstrom, dessen Amplitude von der Stärke des Gradienten und dessen Richtungssinn von der Richtung des Gradienten abhängt. Amplitude und Richtungssinn werden in dem Meßinstrument 45 angezeigt und ergeben so eine genaue Anzeige des in dem Feld H1 vorhandenen Gradienten.
  • In Fig. 8 ist eine konstruktive Ausgestaltung eines Teiles des Gradientenmeßgerätes dargestellt. Die beiden ausgefluchtet zueinander liegenden Kerne sind Eisennadeln 51 und 52 hoher Permeabilität und in Glasstäben oder Quarzstäben 53 bzw. 54 untergebracht. Die äußeren Enden der Stäbe sind mit den Abschlußflächen 55 bzw. 56 einer starren, nicht metallischen Röhre 57 verbunden. Die inneren Enden der beiden Stäbe sind durch eine Feder 58 verbunden, die die beiden Stäbe unter Spannung hält und so die Nadeln 51 bzw. 52 starr in der Röhre 57 ausgerichtet hält. Die nicht metallische Röhre 57 ist mit einer geeigneten Flüssigkeit 59 angefüllt, die die Stäbe kritisch dämpft, so daß Vibrationen der gesamten Anordnung keine Änderungen in der Ausrichtung der Nadeln bewirken. Die Erregung der Kerne, die Hochfrequenz und das Gegenfeld, werden durch Spulen zugeführt, die die betreffenden Nadeln umgeben, wobei die Spulen ähnlich denjenigen sind, die in Fig. 2 benutzt werden.
  • Es ist offensichtlich, daß zur Ausnutzung des Magnetoabsorptionseffektes auch andere Mittel als ein schwingender Detektor verwendet werden können, beispielsweise Brückenschaltungen, die den Gütefaktor einer Hochfrequenzspule messen.

Claims (12)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Magnetometer zum Messen einer magnetischen Feldstärke mit einem Sondenkörper aus ferromagnetischem Stoff, der im Feld einer mit hochfrequentem Wechselstrom beaufschlagten Wicklung angeordnet ist und ferner mit einer zweiten Wicklung gekoppelt ist, die ein Niederfrequenzfeld (Steuerfeld) erzeugt, dadurch gekennzeichnet daß für die Messung der Energieentzug ausgenutzt ist, den das HF-Feld infolge der Ummagnetisierung des Sondenkörpers (11) durch das Steuerfeld erfährt.
  2. 2. Magnetometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erregen des Steuerfeldes ein Sägezahngenerator (16) vorgesehen ist.
  3. 3. Magnetometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Messen des Energieentzuges des HF-Feldes eine Amplitudenmessung der von dem HF-Generator (13) erzeugten und induktiv (14, 15) auf den Sondenkörper (11) übertragenen Schwingungen vorgesehen ist.
  4. 4. Magnetometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der HF-Generator (13) Strommeßmittel aufweist, welche die dem Generator (13) zugeführte Gleichstromenergie messen.
  5. 5. Magnetometer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (26) zur Erzeugung eines das Meßfeld (H1) im Sondenkörper kompensierenden magnetischen Vergleichsfeldes (25) vorgesehen sind.
  6. 6. Magnetometer nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oszillograph (18) vorgesehen ist, auf dem der den HF-Generator (13) speisende schwankende Gleichstrom in zeitlicher Abhängigkeit von der Steuerfeldfrequenz zur Anzeige gelangt.
  7. 7. Magnetometer nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem den HF-Generator (13) speisenden Gleichstrom, vorzugsweise unter Anwendung eines Tiefpasses (21) eine Wechselspannung von der Frequenz des Steuerfeldes ausgesiebt und zusammen mit der das Steuerfeld erregenden Spannung einem Phasendetektor(19) mit nachgeschaltetem Anzeigegerät (22) zugeführt ist.
  8. 8. Magnetometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Phasendetektors (19) eine zugleich der Anzeige des Feldstärkemeßwertes und zur Erzeugung eines kompensierenden Gegenfeldes (25) dienende, geeichte Stromquelle (27) steuert.
  9. 9. Magnetometer nach Anspruch 1 bis 8 zum Messen von Felddifferenzen, dadurch gekennzeichnet, daß unter Anwendung von zwei räumlich im Abstand angeordneten Sondenkörpern (27, 28) Meßwerte (39, 41) gebildet sind, die dem HF-Leistungsentzug in jedem der beiden Sondenkörper entsprechen, und daß eine Subtraktionsstufe (44) vorgesehen ist, die eine die Größe der Felddifferenz darstellende Differenzspannung (45) bildet (Fig. 7).
  10. 10. Magnetometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Meßkreisen beider Sondenkörper (27, 28) ein gemeinsamer Steuerfeldgenerator (36) zugeordnet ist (Fig. 7).
  11. 11. Meßkopf für ein Magnetometer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sondenkörper (51, 52) in Umhüllungen (53, 54) aus nicht ferromagnetischem Material eingeschlossen sind und daß diese Umhüllungen (53, 54) im Inneren eines mit einer Vibrationen dämpfenden Flüssigkeit (59) gefüllten Gefäßes (57) angeordnet sind.
  12. 12. Meßkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllungen (53, 54) an der Innenwandung des Gefäßes (57) befestigt und ihre einander zugewendeten Enden mittels einer Zugfeder (58) verbunden sind.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 619 525; USA.-Patentschriften Nr. 2561 489, 2 695 384; Zeitschrift »Angew. Phys.«, 1954, S. 326 bis 338; »Philips' Techn. Rundschau«, 14 (1953), S. 356 bis 363; »A. E. tal.«, 7 (1953), S. 523 bis 530; »Phys. Rev.«, 75 (1949), S. 841 bis 864; »Phys. Rev.«, 76 (1949), S. 350 bis 357; »Phys. Rev.«, 96 (1954), S. 53 bis 56.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2942847A1 (de) * 1979-10-24 1981-05-07 Friedrich Dr.phil. 7410 Reutlingen Förster Magnetfelddifferenzsonde

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB619525A (en) * 1946-06-07 1949-03-10 Alfred Hine Apparatus for measuring and detecting magnetic fields
US2561489A (en) * 1946-12-23 1951-07-24 Bloch Felix Method and means for chemical analysis by nuclear inductions
US2695384A (en) * 1949-11-01 1954-11-23 Bendix Aviat Corp Inductive device of the saturable core type having flux regeneration characteristics

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB619525A (en) * 1946-06-07 1949-03-10 Alfred Hine Apparatus for measuring and detecting magnetic fields
US2561489A (en) * 1946-12-23 1951-07-24 Bloch Felix Method and means for chemical analysis by nuclear inductions
US2695384A (en) * 1949-11-01 1954-11-23 Bendix Aviat Corp Inductive device of the saturable core type having flux regeneration characteristics

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2942847A1 (de) * 1979-10-24 1981-05-07 Friedrich Dr.phil. 7410 Reutlingen Förster Magnetfelddifferenzsonde
EP0028302A1 (de) * 1979-10-24 1981-05-13 Friedrich Förster Magnetfelddifferenzsonde

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