DE1591867C - Magnetometer with nuclear magnetic resonance for measuring the field strength of a weak magnetic field - Google Patents

Magnetometer with nuclear magnetic resonance for measuring the field strength of a weak magnetic field

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DE1591867C
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Henri Grenoble Salvi Antoine Fontaine Glenat, (Frankreich) HOIf
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Description

1 21 2

,Die Erfindung betrifft ein Magnetometer mit magne- tion bei der Kernresonanzfrequenz der Atomkerne tischer Kernresonanz, das einen Oszillator mit Spin- bewirkt, während die^Sättigung der anderen Linie die kopplung aufweist, rf. h. einen Oszillator mit zwei stimulierte Energieaussendung bei der Kernresonänz-Blochschen Spulen, die an den Eingang und an den frequenz erzeugt, wobei Einrichtungen vorgesehen Ausgang eines linearen Verstärkers angeschlossen 5 sind, welche in jeder. Probe ein elektromagnetisqhes' sind und eine Schleife bilden, in der die Schwingungs- Feld mit der Frequenz einer elektronischen Resonanzfrequenz bei der Kernresonanzfrequenz gemessen linie erzeugen, um in den beiden Proben die beiden wird, die zu der Stärke des magnetischen Feldes pro- elektronischen Resonarizlinien zu sättigen, portional ist, das durch das Magnetometer gemessen Zur Vereinfachung werden in der nachstehendenThe invention relates to a magnetometer with magnetization at the nuclear magnetic resonance frequency of the atomic nucleus nuclear magnetic resonance, which effects an oscillator with spin, while the ^ saturation of the other line causes the has coupling, rf. H. an oscillator with two stimulated energy emission at the nuclear resonance Blochschen Coils connected to the input and generated at the frequency, devices being provided Output of a linear amplifier connected 5, which in each. Sample an electromagnetic ' are and form a loop in which the oscillation field with the frequency of an electronic resonance frequency at the nuclear magnetic resonance frequency generated line to produce the two in the two samples which is to saturate electronic resonance lines to the strength of the magnetic field, is proportional to that measured by the magnetometer. For simplicity, the following

werden soll. io Beschreibung folgende Ausdrücke benutzt:shall be. io description uses the following expressions:

Gegenstand des Patents 1516 924 ist ein Magnetometer mit folgenden Bestandteilen: Der Ausdruck »Probe« zur Bezeichnung einer einem Paar von Behältern, deren jeder eine Probe <in einem Behälter enthaltenen) Lösungsmitteleines Stoffs mit gyromagnetische!! Eigenschaften masse mit Atomkernen mit einem magnetischen enthält· 15 Moment und einem kinetischen Moment, welche einem praktisch linearen Verstärker; von Null verschieden sind (d. h mit einem genau zwei Spulen, von denen die erste an den Eingang definierten gyromagnetische^ Verhältnis), wobei • und die zweite an den Ausgang des Verstäkers das Losungsmittel in Losung eine paramagnetische angeschlossen ist; wobei die beiden Spulen ein Substanz (z. B. ein Ion oder ein freies Radikal und desselben. Paares praktisch identisch zu- 20 mi* unpaarigen Elektronen) mit wenigstens einer einander und mit parallelen Achsen,-aber gegen- elektronischen Resonanzlinie enthalt, welche sinnig um einen verschiedenen Behälter gewickelt " durci ein elektromagnetisches Feld mit einer sind, so daß am Eingang des Verstärkers die in den gegebenen hohen Frequenz bei beliebiger Art des beiden an seinen Eingang angeschlossenen Spulen schwachen Magnetfeldes, in welches die Probe durch die magnetische Kernresonanz induzierten 25 gebracht wird sättigbar ist; elektromotorischen Kräfte sich addieren, während und der Ausdruck »Kopf« zur Bezeichnung de/ die elektromotorischen Kräfte, welche in diesen dur^h die Spulen und die ihnen zugeordneten beiden Spulen sowohl durch etwaige äußere Proben gebildeten Anordnung, elektromagnetische Felder als auch durch etwaige _. ■ _ , .·«.., . · Bewegungen des Magnetometers in dem zu30 Die ■ Erfindung betrifft insbesondere, wenn auch messenden Magnetfeld induziert werden können, "Ich.!, ausschließlich, ein Magnetometer welches als einander entgegengesetzt sind und sich aufheben, Oszillator mit Spinkopplung ausgebildet und zur und ο ο ο genauen Messung von schwachen Magnetfeldern beeinem ebenfalls an den Ausgang des Verstärkers ^1""1* «*· z· B- des magnetischen Erdfeldes dessen angeschlossenen Frequenzmesser. 35 Wert großenordnungsmaßig 0,5 Oe, d. h. 50000 Garn-The subject of patent 1516 924 is a magnetometer with the following components: The term "sample" to designate one of a pair of containers, each of which contains a sample ( contained in a container) solvent of a substance with gyromagnetic !! Properties mass with atomic nuclei with a magnetic contains · 15 moment and a kinetic moment, which a practically linear amplifier; are different from zero (i.e. with exactly two coils, of which the first gyromagnetic ^ ratio defined at the input), where • and the second is connected to the output of the amplifier the solvent in solution is a paramagnetic one; The two coils contain a substance (e.g. an ion or a free radical and the same. Pair practically identical to- 20 mi * unpaired electrons) with at least one mutually and with parallel axes, -but against- electronic resonance line, which makes sense wrapped around a different container " through an electromagnetic field with one, so that at the input of the amplifier the in the given high frequency with any type of the two coils connected to its input, weak magnetic field in which the sample is induced by the nuclear magnetic resonance 25 electromotive forces are added together while and the term "head" to designate de / the electromotive forces that h in this dur ^ the coils and their associated two coils both formed by any outer probe assembly, electromagnetic fields as; is brought is saturable also by any _. ■ _,. · «..,. · movements of the magnetometer in the to 30 The ■ invention relates particularly, when measured magnetic field can be induced, "I., Exclusively, a magnetometer which as opposed to each other and cancel each other out, oscillator formed with spin coupling and and ο ο ο accurate measurement of weak magnetic fields also beeinem to the output of the amplifier ^ 1 "" 1 * «* · z · B - the earth's magnetic field, its connected frequency meter. 35 Value of the order of 0.5 Oe, i.e. 50,000 yarn

ma, betragt, oder zur Feststellung von Änderungenma, amounts, or to determine changes

In dem Hauptpatent sind zwei Klassen von Aus- sehr geringer Amplitude derartige Felder z. B. in der führungsformen beschrieben, bei welchen die die Größenordnung eines Zehntel Gamma, beiden ein und dieselbe Probe umgebenden Spulen, Es sind bereits verschiedene Magnetometer mitIn the main patent there are two classes of very low amplitude out such fields, e.g. B. in the management forms are described in which the order of magnitude of a tenth of a gamma, two coils surrounding one and the same sample, there are already different magnetometers with

von denen die eine, an den Eingang und die andere 40 Oszillatoren mit Spinkopplung bekannt. Die meisten an den Ausgang des Verstärkers angeschlossen ist, enthalten nur eine Probe und zwei zueinander senkentweder zueinander senkrechte Achsen (erste Klasse) rechte Spulen und besitzen verschiedene Nachteile, oder zueinander parallele Achsen (zweite Klasse) insbesondere das Vorhandensein von zwei verbotenen haben. Meßachsen (d. h. längs welcher keine Messung vor-one of which is known to the input and the other 40 oscillators with spin coupling. Most connected to the output of the amplifier, contain only one sample and two mutually sink either mutually perpendicular axes (first class) right coils and have various disadvantages, or axes parallel to each other (second class) in particular the presence of two prohibited ones to have. Measuring axes (i.e. along which no measurement is

Die Erfindung betrifft im besonderen eine Weiter- 45 genommen werden kann), wobei dieser Ausdruck bildung der zweiten Klasse der Ausführungsformen bedeutet, daß jede Messung unmöglich ist, wenn die des Hauptpatents, nämlich derjenigen, in welcher Kraftlinien des Magnetfeldes parallel zu der Achse die beiden auf den gleichen Behälter aufgewickelten einer der beiden senkrecht zueinander angeordneten Spulen parallele Achsen haben, wobei die Kopplungs- Spulen sind, und eine übermäßige Empfindlichkeit für koeffizienten für die beiden Proben entgegengesetzt 50 elektromagnetische Störfelder und für schnelle Besind, welche einerseits ein Lösungsmittel mit Atom- wegungen des Meßkopfs.The invention relates in particular to a continuation (45 can be taken), this term Formation of the second class of embodiments means that any measurement is impossible if the of the main patent, namely the one in which lines of force of the magnetic field parallel to the axis the two wound on the same container one of the two arranged perpendicular to each other Coils have parallel axes, the coupling coils being, and excessive sensitivity to coefficients for the two samples oppositely 50 electromagnetic interference fields and for fast being, which on the one hand a solvent with atomic movements of the measuring head.

kernen mit einem magnetischen Moment und einem Diese doppelte übermäßige Empfindlichkeit warcores with a magnetic moment and one that was double excessive sensitivity

kinetischen Moment, welche von Null verschieden bereits praktisch durch das Hauptpatent mit zwei sind, und somit mit einem genau definierten gyro- Proben und zwei Spulenpaaren unterdrückt worden, magnetischen Verhältnis, und andererseits in diesem 55 Außerdem besitzt, wenn die beiden ein und derselben Lösungsmittel gelöst eine paramagnetische Substanz Probe zugeordneten Spulen gemäß der zweiten enthalten, insbesondere ein Ion oder ein freies Radikal Klasse von Ausführungsformen des Hauptpatents mit unpaarigem Elektron, welches wenigstens eine zueinander parallel sind, das Magnetometer des elektronische Resonanzlinie besitzt, welche durch ein Hauptpatents den zusätzlichen Vorteil, die Zahl der elektromagnetisches Feld mit einer von Null ver- 60 verbotenen Meßachsen auf eine herabzusetzen, schiedenen Frequenz selbst in einem nach Null stre- In den meisten Fällen bildet das Vorhandenseinkinetic moment, which is already practically different from zero by the main patent with two are, and thus have been suppressed with a precisely defined gyro sample and two pairs of coils, magnetic relationship, and on the other hand in this 55 also possesses when the two one and the same Solvent dissolved a paramagnetic substance sample associated with coils according to the second contain, in particular an ion or a free radical, class of embodiments of the main patent with an unpaired electron, at least one of which are parallel to each other, the magnetometer of the electronic resonance line, which has the additional advantage of a main patent, the number of to reduce the electromagnetic field with a measuring axis forbidden by zero to one, different frequency itself in a stray towards zero In most cases forms the presence

benden Magnetfeld sättigbar ist, wobei die durch die einer einzigen verbotenen Achse keinen wesentlichen beiden identischen oder verschiedenen Proben (welche Nachteil. Bei gewissen Anwendungen, insbesondere dann aber die gleichen Atomkerne in dem Lösungs- an Bord von Flugzeugen und im besonderen von mittel enthalten) gebildete Anordnung zwei elektro- 65 Raketen und Satelliten, kann es jedoch vorkommen, nische Resonanzlinien mit verschiedenen Frequenzen daß der Meßkopf eine solche Lage einnimmt, daß oder mit gleicher Frequenz besitzt, wobei die Sättigung seine verbotene Achse mit der Richtung der Krafteiner dieser Linien eine Zunahme der Energieabsorp- linien zusammenfällt.benden magnetic field is saturable, whereby the one forbidden axis by a single forbidden axis is not essential two identical or different samples (which disadvantage. In certain applications, in particular but then the same atomic nuclei in the solution on board airplanes and in particular from medium included) formed arrangement two electro- 65 rockets and satellites, however, it can happen Niche resonance lines with different frequencies that the measuring head assumes such a position that or with the same frequency, the saturation its forbidden axis with the direction of the force of one These lines coincide with an increase in the energy absorption lines.

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Die Erfindung bezweckt die Herstellung eines sionsfrequenz der Kernspins mit der Achse der Spulen Magnetometers, welches besser als die bisherigen als Bezugsachse gemessen wird, und daß, wenn sich Magnetometer den Erfordernissen der Praxis ent- diese Achse mit einer bestimmten Winkelgeschwindigspricht, insbesondere deshalb, weil es keine verbotene keit um das Magnetfeld bewegt, diese Geschwindig-Achse mehr aufweist, wobei -jedoch' die Leistungen 5 keit zu der Präzessionsgeschwindigkeit hinzutritt oder 'der. bisherigen Ausführungsformen beibehalten und sich von dieser abzieht. Bei der erfindungsgemäßen sogar noch verbessert werden. ; -~ ' ' Anordnung stellt sich,' wenn der gyromagnetischeThe invention aims to produce a sion frequency of the nuclear spins with the axis of the coil magnetometer, which is measured better than the previous reference axis, and that, if magnetometer meets the requirements of practice, this axis corresponds to a certain angular speed, in particular because it no forbidden speed moved around the magnetic field, this speed axis no longer has, but 'the power 5 speed added to the precession speed or' the. previous embodiments retained and withdraws from this. In the case of the invention, they can even be improved. ; - ~ '' arrangement arises, 'when the gyromagnetic

Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterbildung Effekt an einem der Spulenpaare am größten und an eines Magnetometers der genannten Art (gemäß der dem anderen Null ist, der Verstärker auf eine Frequenz zweiten Klasse der Ausfiihrungsformen des Haupt- io ein, welche praktisch der Mittelwert zwischen der patents), welche darin besteht, jede Probe in zwei wirklichen (von den dem gyromagnetischen Effekt Proben und jede Spule in zwei in Reihe geschaltete Null ausgesetzten Spulen festgestellten) Präzessions-Spulen aufzuspalten, von denen die erste ihre ur- frequenz und der von den änderen Spulen festsprüngliche Lage beibehält, während die zweite senk- gestellten Frequenz ist. Hierdurch kann praktisch die recht zu der ersten gestellt wird, so daß das Ma- 15 Größe des gyromagnetischen Effekts größenordnungsgnetometer folgende Teile enthält mäßig um die Hälfte verringert werden.The subject of the invention is a further development of the effect on one of the coil pairs greatest and on a magnetometer of the type mentioned (according to which the other is zero, the amplifier on a frequency second class of embodiments of the main io, which is practically the mean value between the patents), which consists in dividing each sample into two real ones (of those of the gyromagnetic effect Samples and each coil detected in two zero-exposed coils connected in series) precession coils to split up, the first of which has its original frequency and that of the other coils Maintains position while the second frequency is lowered. This can practically the right to the first one, so that the magnitude of the gyromagnetic effect is of the order of magnitude gnetometer The following parts contains moderately reduced by half.

• vier Anordnungen, welche gemäß zwei iden- fjf. Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme• four arrangements, which according to two iden- fjf. Invention is hereinafter referred to

tischen, um 90° gegeneinander versetzten Paaren L die Zeichnung beispielshalber erläutert
' angeordnet sind, wobei jede Anordnung durch F 1}f l '? em Blockschaltbjd eines erfindungs-
tables, pairs offset from one another by 90 ° L explained in the drawing by way of example
'are arranged, where each arrangement is represented by F 1} f l '? in a block diagram of an inventive

eine mit dem Eingangeines linearen Verstärkers 20 gemäßen Magnetometers, welches zwei Arten von verbundene Spule und eine mit dem Ausgang Pro£en *?e"utzt' weIche verschiedene paramagnetische dieses Verstärkers verbundene Spule gebildet bt°tt.e enthalten; . .a magnetometer connected to the input of a linear amplifier 20 , which has two types of connected coil and one connected to the output Pro £ en *? e " uses which different paramagnetic coil connected to this amplifier is formed bt ° tt . e ;..

wird, wobei die beiden Spulen ein und derselben F ψ 2 zef- ^gegenseitige Anordnung^ der verAnordnung parallel um eine in ihrer gemein- schiedenen Bestandteile des Kopfs des Magnetor samen Achse angeordnete Probe mit Kopplungs- 25 me*e.rsder \ 1S-.1; . . _. , . ,is, the two coils of one and the same F ψ 2 ze f- ^ ^ mutual arrangement of the arrange order parallel to a different in their Community components of the head of the magnetoresistance r common axis arranged sample with coupling me 25 * e. rsder \ 1 S-. 1; . . _. ,. ,

koeffizienten gewickelt sind, welche bei den beiden ^ F ' \ 3 zei?1 '" «5? der F ' 8-1 entsprechenden Anordnungen ein und desselben Paares entgegen- *?arsteHung eine Ausfuhrungsform, welche vier idengesetzt sind, wobei die vier Eingangsspulen in tische Proben benutzt.coefficients are wound, which at the two ^ F ' \ 3 zei ? 1 '"," 5? F' 8 1 corresponding arrangements entgegen- a same pair *? ArsteHung an embodiment, which are idengesetzt four, wherein the four input coils used in diagram samples.

Reihe und gegeneinander geschaltet sind, während Das schematisch m F 1 g 1 und 2 dargestellte Magne- The F while schematically illustrated magnesium m 1 g 1 and 2 are connected in series and to each other,

die vier Ausjangsspulen in Serien von zwei ver- 3° »°™^Γ enthalt εΐη/η in dem zu messenden Feld be-the four output coils in series of two different 3 ° »° ™ ^ Γ contains εΐη / η in the field to be measured

- schiedenen Paaren angehörenden Spulen parallel ßndhchen Meßkopf Λ, einen Schleifenverstarker B zur geschaltet sind* Erzeugung eines Signals mit der durch den Kopf Einrichtungen,' welche ein elektromagnetisches gegebenen Kernresonanzfrequenz F einen Oszillator C Feld mit der elektronischen Resonanzfrequenz m* eme.r fhr hohen Frequenz/zur Erregung der erzeugen, um in jedem Paar von Anordnungen 35 elektronischen Resonanzlinien der Proben des Kopfs eine Linie der einen Probe, welche die Zunahme und e"l Ger,at D. ™ Me?sunS deü Frequenz ^A A der Energieabsorption bei der Resonanzfrequenz Der ^eßk°Pf j ^eht a"s vier gleichen Anordder Atomkerne bewirkt, und eine Linie der n&? 4a> 4b> 4%4d> ^he 2T1 um&&?- anderen Probe, welche eine Energiemission bei einander versetzte Paare bilden, deren jedes'zwei in der Kernresonanzfrequenz bewirkt, zu sättigen; 4° einfr FIuf 11Jf^nde Anordnungen enthalt Jede Anun(j Ordnung 4fl, 46,4c, 4rfbesteht aus zwei Spulen 6a, 6b, - Coils belonging to different pairs in parallel ßndhchen measuring head Λ, a loop amplifier B are connected to * generating a signal with the devices through the head, 'which an electromagnetic given nuclear magnetic resonance frequency F an oscillator C field with the electronic resonance frequency m * eme . In each pair of arrangements 35 electronic resonance lines of the samples of the head, a line of one sample, which shows the increase and e "l Ge " r , at D. Me ? sun S de ü Fre quenz ^ A A of the energy absorption at the resonance frequency The ^ eßk ° P f j ^ eht a " s causes four identical arrangements of the atomic nuclei, and a line of n &? 4a > 4b > 4 % 4d > ^ he 2 T 1 by 9 ° &&? - other samples, which form an energy emission with mutually offset pairs, each of which causes two to saturate in the nuclear magnetic resonance frequency; 4 ° a r FIu f 11 Jf ^ n de arrangements contain each an un ( j order 4fl, 46,4c, 4rf consists of two coils 6a, 6b,

Einrichtungen zur .Messung der Frequenz in der ■ 6c. oder 6d .und 8.a' 8*' 8c °Jer *ί>™?^ ϊ°ηζΛη; die Spule und den Verstärker enthaltenden tnsch um e.nen eine Pro be 12«, i:Ib, lic oder lld Schleife enthaltenden Flakon 10 a, Wb, 10 c oder 10a auf-Equipment for .Measuring the frequency in the ■ 6c . or 6d . and 8 . a ' 8 *' 8c ° J er * ί> ™? ^ ϊ ° ηζ Λ η ; the coil and the amplifier containing a sample bottle 10 a, Wb, 10 c or 10a containing a sample 12 ", i: Ib, lic or lld loop.

45 gewickelt sind. Zur Verdeutlichung der Zeichnung45 are wound. To clarify the drawing

Bei einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen sind die eine jede Probe betreffenden Spulen in F i g. 1 Ausführungsform der Erfindung enthalten die vier nebeneinander und neben dieser Probe dargestellt.
Proben in einem identischen Volumen des gleichen Die Eingangsspulen 6a und 6d sind in dem gleichen
In a preferred but not exclusive one, the coils pertaining to each sample are shown in FIG. 1 embodiment of the invention contain the four shown side by side and next to this sample.
Samples in an identical volume of the same. The input coils 6a and 6d are in the same

Lösungsmittels zwei paramagnetische Stoffe, bei Sinn gewickelt, welcher dem der Eingangsspulen 6b welchen die gleiche Frequenz des elektromagnetischen 5° und 6 c des gleichen Paares entgegengesetzt ist. Die Feldes zwei entgegengesetzte elektronische Linien beiden ein und demselben Paar angehörenden Auserregt, d. h. von denen die eine eine Steigerung der gangsspulen sind jedoch gleichsinnig gerichtet.
Energieabsorption und die andere die stimulierte Da die Eingangsspulen gleichachsig zu den ent-
Solvent two paramagnetic substances, wound at sense, which is opposite to that of the input coils 6b which the same frequency of the electromagnetic 5 ° and 6 c of the same pair. The field of two opposing electronic lines both of the same pair belonging to excitement, ie one of which is an increase in the output coils are directed in the same direction.
Energy absorption and the other the stimulated Since the input coils are coaxial to the

Energieemission bei der Kernresonanzfrequenz des sprechenden Ausgangsspulen sind, sind sie von diesen Lösungsmittels bewirkt. 55 nicht durch ihre Lage entkoppelt. Zur AusscheidungEnergy emissions are at the nuclear magnetic resonance frequency of the speaking output coils, they are from these Solvent causes. 55 not decoupled by their location. For excretion

- Bei einer zweiten Ausführungsform sind die vier der in den Spulen durch Störursachen (äußere elektro-Proben identisch, und das Magnetometer weist zwei magnetische Felder, Bewegungen des Magnetometers Generatoren für sehr hohe Frequenz zur Erzeugung in dem zu messenden Feld, usw.) erzeugten Signale des elektromagnetischen Feldes auf, deren Frequenzen erhält der Koeffizient der Kopplung durch gegenseitige so gewählt sind, daß zwei entgegengesetzte elektro- 6° Induktion zwischen den Spulen 6a und 8a (oder 6d nische Linien des gleichen in den beiden Proben ein und Sd) einen Wert, welcher dem Kopplungskoeffizi-. und desselben Paares enthaltenen paramagnetischen enten zwischen den Spulen 6b und Sb (oder 6c und 8c) Stoffs erregt werden. des gleichen Paares gleich und entgegengesetzt ist.- In a second embodiment, the four of the signals generated in the coils by sources of interference (external electro-samples, and the magnetometer has two magnetic fields, movements of the magnetometer, very high frequency generators for generation in the field to be measured, etc.) are generated of the electromagnetic field, the frequencies of which the coefficient of coupling by mutual are chosen so that two opposite electro- 6 ° induction between the coils 6a and 8a (or 6d niche lines of the same in the two samples A and Sd) have a value, which the coupling coefficient. and the same pair of paramagnetic ducks contained between the coils 6b and Sb (or 6c and 8c) of matter are excited. of the same pair is equal and opposite.

Es ist zu bemerken, daß bei beiden Ausführungs- Nach Herstellung der Gleichheit · der Köpplungs-It should be noted that in both embodiments, after establishing equality, the coupling

formen die Erfindung einen zusätzlichen Vorteil bietet, 65 koeffizienten durch Regelung und der Oppositionshape the invention offers an additional advantage, 65 coefficients through regulation and opposition

welcher in der Verringerung des gyromagnetischen durch die obenerwähnte Anordnung gestattet einewhich in the reduction of the gyromagnetic by the above-mentioned arrangement allows one

Effekts besteht. Dieser Ausdruck bezeichnet einen geeignete, weiter unten beschriebene Anordnung der-Effect exists. This term denotes a suitable arrangement of the

Meßfehler, welcher davon herrührt, daß die Präzes- Spulen die Wirkung der durch Störursachen indu-Measurement error, which arises from the fact that the precision coils have the effect of the

5 . 65. 6th

zierten elektromotorischen Kräfte auf den Ver-- definierte Lösung von TANO und andererseits eineadorned electromotive forces on the Ver- defined solution from TANO and on the other hand a

stärker zu kompensieren. - · · millinormale Lösung von »tanoxime six«more to compensate. - · · Millinormal solution of »tanoxime six«

Jede Probe 12a, 126, 12c, lld enthält folgende Be- ■ NO[C(CH3)CH]2C = NOHEach sample 12a, 126, 12c, lld contains the following be ■ NO [C (CH 3 ) CH] 2 C = NOH

standteile: ..-■■■· v 3222components: ..- ■■■ · v 3222

- . " 5 in Wasser, dem ein Drittel Glykol zugesetzt ist-. "5 in water to which a third of the glycol has been added

Ein Lösungsmittel, welches Atomkerne mit einem (Resonanzfrequenz 69 MHz), benutzen,A solvent, which atomic nuclei with a (resonance frequency 69 MHz), use,

magnetischen Moment und einem kinetischen Die Erregung der elektronischen Resonanzlinienmagnetic moment and a kinetic The excitation of the electronic resonance lines

Moment enthält, welche von Null verschieden der Proben erfolgt von einem (die Anordnung CMoment contains which non-zero of the samples takes place from a (the arrangement C

sind. Diese Momente legen das gyromagnetische bildenden) einzigen Oszillator mit sehr hoher Fre·:are. These moments create the gyromagnetic forming) single oscillator with a very high frequency:

Verhältnis γ der Kerne fest, und die Resonanz- 10 quenz 14 aus über Koaxialkabel 16a, 16b, 16c undRatio γ of the cores fixed, and the resonance 10 sequence 14 from via coaxial cables 16a, 16b, 16c and

frequenzFdieser Kerne in einem Magnetfeld mit " 16jd, welche (in Fig. 1 nicht dargestellte) Hohlraum-frequency F of these nuclei in a magnetic field with " 16jd, which (in Fig. 1 not shown) cavity-

der Stärke H ist· durch die Formel gegeben: resonatoren beaufschlagen, welche die Proben 12a,the strength H is given by the formula: resonators act on the samples 12a,

12b, 12c und 12denthalten, welche sich in ringförmigen 12b, 12c and 12d included, which are in annular

_ γ f. m Flakons 10a, IQb, 10c und IQd befinden. Die gegen-_ γ f. m bottles 10a, IQb, 10c and IQd are located. Against-

t — j ' »5 seitige Lage eines jeden Koaxialkabels und der ent- t - j ' "5 se ITIG e position of each coaxial cable and corresponds

π sprechenden Probe kann der in F i g. 4 und 5 des π- speaking sample can be the one shown in FIG. 4 and 5 of the

. ' . . Hauptpatents dargestellten entsprechen.. '. . Main patent shown correspond.

Die Atomkerne sind im allgemeinen Protonen, Die Eingangs- oder Erregerspulen 6a, 6b, 6c, 6d The atomic nuclei are generally protons, the input or excitation coils 6a, 6b, 6c, 6d

es können jedoch auch andere Kerne benutzt sind in Reihe an den Eingang eines linearen Nieder-However, other cores can also be used in series at the input of a linear low-

- werden, insbesondere Fluorkerne. In dem ersteren 20 frequenzverstärkers 18 (für 2000 bis 2100 Hz, falls- be, especially fluorine cores. In the former 20 frequency amplifier 18 (for 2000 to 2100 Hz, if

Fall wird das Lösungsmittel im allgemeinen H = 0,5 Oersted und die Kerne Protonen sind) an-Case the solvent is generally H = 0.5 Oersted and the nuclei are protons)

durch ein Gemisch aus Wasser und einererst bei geschlossen. Ein parallel zu dem Eingang geschalteterby a mixture of water and one only when closed. One connected in parallel with the input

niedriger Temperatur gefrierenden, mit Wasser einstellbarer Abstimmkondensator 20 von einigenlow temperature freezing, water adjustable tuning capacitor 20 of some

mischbaren hydrierten Flüssigkeit gebildet. tausend pF bildet mit der Reihenschaltungsgruppemiscible hydrogenated liquid is formed. a thousand pF forms with the series connection group

Einen paramagnetischen Stoff in stabiler Lösung 25 der vier Spulen 6a, 6b, 6c, 6d einen ResonanzkreisA paramagnetic substance in a stable solution 25 of the four coils 6a, 6b, 6c, 6d form a resonance circuit

(Ion oder freies Radikal mit einem unpaarigen mit geringem Gütekoeffizienten zur Vermeidung dcf (Ion or free radical with an unpaired low figure of merit to avoid dcf

Elektron in Wechselwirkung mit einem Atom- Frequenzmitnahme.Electron interacting with an atom frequency entrainment.

kern des Stoffs). Die vier Ausgangs- oder Abnahmespulen 8er, Sb, core of the substance). The four output or take-off coils 8, Sb,

8c, 8d sind mit dem Ausgang des Verstärkers 18 ver-8c, 8d are connected to the output of amplifier 18

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform 30 bunden. und so einander zugeordnet, daß sich dieIn the embodiment shown in Fig. 1 30 tied. and assigned to one another in such a way that the

enthalten die beiden ein Paar bildenden in einer Ftocht ' Nutzsignale aller Anordnungen addieren, währendcontain the two forming a pair in a Ftocht 'add useful signals of all arrangements while

liegenden Anordnungen (z. B. Aa und Ab) zwei "ver- die Störsignale infolge der Opposition der in zwei einlying arrangements (e.g. Aa and Ab) two "convert the interfering signals as a result of the opposition of the in two

schiedene Proben 12« und 12b mit vorzugsweise und demselben Paar angehörenden Spulen auf-^separate samples 12 'and 12b with preferably and the same pair belonging coils on- ^

gleichem Volumen. Die beiden paramagnetischen tretenden Störsignale ausgeschieden werden (in F i g. 1same volume. The two paramagnetic emerging interference signals are eliminated (in Fig. 1

Stoffe dieser Proben sind so gewählt, daß sie bei 35 sind der Eingang und der Ausgang einiger Spulen mitSubstances of these samples are chosen so that they are at 35 the input and the output of some coils with

praktisch der gleichen Erregerfrequenz zwei entgegen- E bzw. S bezeichnet).practically the same excitation frequency two opposite - E and S respectively).

gesetzte elektronische Resonänzlinien besitzen. Bei Hierfür sind die beiden Spulen Sa und Sd, welche einer Probe (z. B. 12«) ist der paramagnetische Stoff beide einer ersten Probenart zugeordnet sind und mit so gewählt, daß die Sättigung einer elektronischen den Eingangsspulen 6a und 6b gleiche und gleich-Resonanzlinie durch das elektromagnetische Feld der 40 sinnige Kopplungskoeffizienten besitzen, in Reihe geFrequenz/ bei einer in der Nähe von / liegenden schallet. Die beiden Spulen Sb und 8c sind ebenfalls Frequenz eine Zunahme der Energieabsorption bei der in Reihe geschaltet. Die beiden so gebildeten Zweige durch die Formel (1) gegebenen Resonanzfrequenz sind einerseits bei 21 mit dem Körper und andererseits (Kernresonanzfrequenz) der Kerne erzeugt. Für die mit den Enden eines einstellbaren Potentiometers 22 andere Probe wird der Stoff so gewählt, daß die gleiche 45 bis 23 verbunden, dessen Mittelpunkt 24 mit dem Frequenz/ eine elektronische Resonanzlinie erregt, Ausgang des Verstärkers 18 verbunden ist. Das Potenderen Sättigung eine stimulierte Energieemission bei tiometer 22 bis 23 ermöglicht die vollkommene Abder durch die Formel (1) gegebenen Resonanz- gleichung der Schaltung bei geringen Differenzen der frequenz (Kernresonanzfrequenz) der Kerne ergibt. Induktionskoeffizienten.have set electronic resonance lines. For this purpose, the two coils Sa and Sd, which are a sample (e.g. 12 "), the paramagnetic substance are both assigned to a first type of sample and are selected in such a way that the saturation of an electronic input coils 6a and 6b are the same and equal. Resonance line through the electromagnetic field which has 40 meaningful coupling coefficients, in series with a frequency / with a sound close to /. The two coils Sb and 8c are also connected in series with an increase in energy absorption at the frequency. The two branches thus formed, given by the formula (1), are generated on the one hand at 21 with the body and on the other hand (nuclear resonance frequency) with the nuclei. For the other sample with the ends of an adjustable potentiometer 22, the substance is selected so that the same 45 to 23 is connected, the center point 24 of which is connected to the frequency / an electronic resonance line, output of the amplifier 18. The more potent saturation of a stimulated energy emission at tiometer 22 to 23 enables the complete abder of the resonance equation given by the formula (1) for the circuit with small differences in the frequency (nuclear magnetic resonance frequency) of the nuclei. Induction coefficients.

Man kann z. B. als erste Probe eine Lösung mit 50 Der Frequenzmesser 26 gestattet die Messung derYou can z. B. as the first sample a solution with 50. The frequency meter 26 allows the measurement of the

der Konzentration M 800 von DTBN (Ditertiobutyl- Kernresonanzfrequenz F in der Schleife des Ver-the concentration M 800 of DTBN (ditertiobutyl nuclear magnetic resonance frequency F in the loop of the

nitroxyd) in einem Gemisch von 50 Volumprozent stärkers, welche genau zu der Stärke des Magnetfeldesnitroxyd) in a mixture of 50 percent by volume, which exactly corresponds to the strength of the magnetic field

Wasser und 50 Volumprozent Azeton und als zweite proportional ist. wenn keine Frequenzmitnahme auf-Water and 50 percent by volume acetone and second is proportional. if there is no frequency port

Probe eine Lösung Λ/ 1600 von TANO (Triazeton- tritt, was praktisch infolge des geringen GütefaktorsSample a solution Λ / 1600 of TANO (triacetone occurs, which is practically due to the low quality factor

aminnitroxyd) in einem Gemisch aus 70°/0 Wasser 55 der Eingangsschaltung ausgeschlossen ist.amine nitroxide) in a mixture of 70 ° / 0 water 55 of the input circuit is excluded.

und 30°;O Athylenglykol benutzen, pie Anlegung eines Das Arbeiten des Magnetometers geht klar aus denand 30 °; O use ethylene glycol, pie application of a The work of the magnetometer is clear from the

elektromagnetischen Feldes mit einer Frequenz/ in obigen Ausführungen und den Angaben des Haupt-electromagnetic field with a frequency / in the above statements and the information of the main

der Größenordnung von 68.5 MHz sättigt die untere patents hervor, so daß es nur kurz beschrieben ist.the order of magnitude of 68.5 MHz saturates the lower patent, so that it is only briefly described.

elektronische Resonanzlinie des TANO, was eine Die durch den Oszillator 14 in den vier Proben er-Steigerung der Energieabsorption durch diese bei der 60 regten elektronischen Resonanzlinien erzeugen (beielectronic resonance line of the TANO, which is a die generated by the oscillator 14 in the four samples of the energy absorption through these at the 60 excited electronic resonance lines generate (at

Kernresonanzfrequenz (2000 bis 2100 Hz für die Pro- Vorhandensein eines " Magnetfeldes) das AuftretenNuclear magnetic resonance frequency (2000 to 2100 Hz for the pro-existence of a "magnetic field") the occurrence

tonen in dem magnetischen Erdfeld) ergibt, und die einer makroskopischen Komponente, welche einentones in the earth's magnetic field), and that of a macroscopic component, which is a

obere elektronische Rcsonanzlinie bei 69,4 MHz des gegebenen Sinn in den Proben 12a und 12a" undupper electronic resonance line at 69.4 MHz of the given sense in samples 12a and 12a "and

DTBN, was eine stimulierte Energieemission durch den entgegengesetzten Sinn in den Proben 126 und 12c diese bei der Kernfrequenz von 2000 bis 2100 Hz für 65 hat. Dies hat zur Folge, daß die makroskopischenDTBN, indicating stimulated energy emission by the opposite sense in samples 126 and 12c has this at the core frequency of 2000 to 2100 Hz for 65. This has the consequence that the macroscopic

die Protonen in dem magnetischen Erdfeld ergibt. Resultierenden der magnetischen Momente· der Ge-which gives protons in the earth's magnetic field. Resultant of the magnetic moments of the

Es können natürlich noch andere Probenpaare samtheit der Atomkerne der Prohcn 12a und 12b Of course, other pairs of samples, including the atomic nuclei of Prohcn 12a and 12b

benutzt werden. Man kann z.B. einerseits die oben einerseits und 12c und 12a" andererseits in Gcgenphaseto be used. For example, on the one hand the above on the one hand and 12c and 12a '' on the other hand can be in the opposite phase

sind, da der Wickelsinn der beiden Spulen 6a und 6d. •dem der beiden Spulen 6b und 6c entgegengesetzt ist und die Kopplungen zwischen den Spulen der Anordnungen feste Werte haben. Die durch die Kernresonanz in den Spulen 6a, 6b, 6c und 6d induzierten elektromotorischen Kräfte addieren sich daher.are, because the winding direction of the two coils 6a and 6d. • that of the two coils 6b and 6c is opposite and the couplings between the coils of the arrangements have fixed values. The electromotive forces induced by the nuclear resonance in the coils 6a, 6b, 6c and 6d therefore add up.

.Der schematisch in Fig.2 dargestellte Meßkopf, welcher In einem nicht dargestellten Gehäuse aus einem unmagnetischen Werkstoff angeordnet ist, wird durch vier Anordnungen gebildet, welche durch die durch Punkte angedeuteten Klemmen der Spulen verbindende Leiter vereinigt sind. Die Anordnungen Aa und Ad enthalten einen ringförmigen Flakon, welcher einige Kubikzentimeter einer Lösung von DTBN mit einer Konzentration von M/800 in 50 Volumprozent Wasser und 50 Volumprozent Azeton enthält. Die Anordnungen Ab und Ac enthalten eine gleiche Menge einer Lösung von A//1600 von TANO in einem Gemisch aus Wasser und Äthylenglykol.The measuring head shown schematically in FIG. 2, which is arranged in a housing (not shown) made of a non-magnetic material, is formed by four arrangements which are combined by the conductors connecting the coils, indicated by dots. Assemblies Aa and Ad contain an annular bottle containing a few cubic centimeters of a solution of DTBN with a concentration of M / 800 in 50 percent by volume water and 50 percent by volume acetone. The Ab and Ac arrangements contain an equal amount of a solution of A // 1600 from TANO in a mixture of water and ethylene glycol.

Die Sättigung der elektronischen Resonanzlinien der vier Proben erfolgt durch vier Abzweigungen 16a, 166,16 c und 16de\n und desselben, durch einen nicht dargestellten Oszillator von 68,5 MHz gespeisten Koaxialkabels. Jede Abzweigung 16a, 166, 16c oder 16d beaufschlagt einen Hohlraumresonator, welcher durch Silberfolien begrenzt wird, welche nebeneinander auf der Außenwand des Flakons angeordnet sind und einen für das elektromagnetische Feld von 68,5 MHz undurchlässigen Schirm bilden, welcher jedoch für die Kernresonanzfrequenz (in der Größunordnung von 2000 bis 2100 Hz in dem magnetischen Erdfeld) durchlässig ist.The saturation of the electronic resonance lines of the four samples takes place through four branches 16a, 166, 16c and 16de \ n and the same, fed by a coaxial cable, not shown, of 68.5 MHz. Each branch 16a, 166, 16c or 16d acts on a cavity resonator, which is delimited by silver foils, which are arranged next to one another on the outer wall of the bottle and form a screen that is impermeable to the electromagnetic field of 68.5 MHz, but which is impervious to the nuclear resonance frequency (in the size disorder from 2000 to 2100 Hz in the earth's magnetic field) is permeable.

Zum Beispiel um den Flakon 10a herum sind konzentrisch eine Eingangsspule 6a und eine Ausgangsspule 8a angeordnet. Die mit den Spulen 6b, 6c und 6d in Reihe geschaltete Spule 6a nimmt eine Spannung mit der Kernresonanzfrequenz ab. Die eine Rückführung des Signals bewirkenden Ausgangsspulen, z. B. die Spule 8 a, sind paarweise parallel zwischen den Körper und den Ausgang des Verstärkers 18 geschaltetFor example, an input coil 6a and an output coil 8a are arranged concentrically around the bottle 10a. The coil 6a connected in series with the coils 6b, 6c and 6d picks up a voltage at the nuclear magnetic resonance frequency. The output coils which cause the signal to be fed back, e.g. B. the coil 8 a, are connected in parallel between the body and the output of the amplifier 18 in pairs

Jede Eingangsspule kann z. B. 2128 Windungen aus emailliertem Draht (Durchmesser 8%oo mm) und jede Ausgangsspule 114 Windungen aus emailliertem Draht (Durchmesser ebenfalls 8%oo mi") besitzen. Dje Widerstände 23 (Fig. 1) können je 4700 0hm betragen, und das Potentiometer 22 kann einen Gesamtwert von 100 Ohm haben.Each input coil can e.g. B. 2128 turns of enamelled wire (diameter 8 % oo mm) and each output coil 114 turns of enamelled wire (diameter also 8 % oo mi "). The resistors 23 (Fig. 1) can each be 4700 ohms, and the potentiometer 22 can have a total value of 100 ohms.

Es ist zu bemerken, daß der symmetrische Aufbau dieses Kopfs zahlreiche Vorteile bietet. Eine erste ■ Abgleichung kann durch einfache Veränderung der mechanischen Anbringung der vier Anordnungen gegenüber dem Zentrum des Kopfs vorgenommen werden. Die Erregung der vier Proben von den Koaxialkabeln aus ist für alle Proben die gleiche. Dieser letzte Punkt bildet einen Vorteil gegenüber der unter Bezugnahme auf Fig.4 und 5 des Hauptpatents beschriebenen Anordnung, bei welcher der 'Eingang des Koaxialkabels bei einer Probe gegebenenfalls abgeglichen werden muß.It should be noted that the symmetrical structure of this head offers numerous advantages. A first ■ Alignment can be achieved by simply changing the mechanical attachment of the four arrangements be made towards the center of the head. The excitement of the four samples from the Coaxial cables are the same for all samples. This last point constitutes an advantage over the with reference to Fig.4 and 5 of the main patent described arrangement in which the 'Input of the coaxial cable may have to be adjusted for a sample.

Ferner liefert der mittlere Raum zwischen den vier Anordnungen eine geschützte Stelle zur Unterbringung der Verbindungen zwischen den Spulen der Anordnungen. Furthermore, the central space between the four arrays provides a sheltered place for accommodation the connections between the coils of the assemblies.

F i g. 3 zeigt schematisch den Kopf und die Hochfrequenzoszillatoren eines eine andere Ausführungsform der Erfindung bildenden Magnetometers mit identischen Proben. In F i g. 3 tragen die Teile der F i g. 1 entsprechende Teile das gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1. Die vier Proben werden z.B. durch eine Lösung von DTBN in einem Lösungsmittel gebildet, welches aus einem Gemisch von 50 Volumprozent Wasser und 50 Volumprozent Azeton besteh^, Das DTBN' besitzt zwei entgegengesetzte elektronische Resonanzlinien von 69,4 und 72 MHz in einem - Magnetfeld in der Größenordnung von 50000 Gamma (was dem Mittelwert des Erdfeldes.F i g. 3 shows schematically the head and the high frequency oscillators a magnetometer forming another embodiment of the invention with identical samples. In Fig. 3 wear the parts of the F i g. Parts corresponding to 1 have the same reference number as in Fig. 1. The four samples are, for example, by a solution of DTBN is formed in a solvent, which is a mixture of 50 percent by volume Water and 50 percent by volume of acetone are made up of; The DTBN 'has two opposite electronic components Resonance lines of 69.4 and 72 MHz in a - magnetic field of the order of magnitude of 50000 gamma (which is the mean value of the earth's field.

ίο entspricht). Der die Proben der Anordnungen Aa und Ad erregende Oszillator 30 wird durch einen Quarz auf eine Frequenz von 69,4 MHz festgelegt, während der die Proben der Anordnungen Ab und Ac erregende Oszillator 32 durch einen Quarz auf 72 mHz festgelegt ist. Die Arbeitsweise ist dann die gleiche wie die der vorhergehenden Ausführungsform.ίο corresponds). The oscillator 30 exciting the samples of the arrangements Aa and Ad is set to a frequency of 69.4 MHz by a quartz, while the oscillator 32 exciting the samples of the arrangements Ab and Ac is set to 72 mHz by a quartz. The operation is then the same as that of the previous embodiment.

Diese Ausführungsabwandlung ist zwar arbeitsfähig, es treten jedoch bei ihr gewisse Schwierigkeiten auf. Da nämlich die Proben sehr nahe beieinanderliegen, sind Interferenzwirkungen zwischen den beiden Oszillatoren schwer zu vermeiden. Die Abstimmung der Hohlraumresonatoren wird erheblich schwieriger alsWhile this design modification is functional, it has certain difficulties. Because the samples are very close to one another, there are interference effects between the two oscillators difficult to avoid. Tuning the cavity resonators becomes considerably more difficult than

■ in dem vorhergehenden Fall, bei welchem sie durch den symmetrischen Aufbau erleichtert wird. Das Vorhandensein von zwei Oszillatoren anstatt eines einzigen hat einen gesteigerten Energieverbrauch zur Folge.■ in the previous case in which they were through the symmetrical structure is facilitated. The presence of two oscillators instead of a single one results in increased energy consumption.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Magnetometer mit magnetischer Kernresonanz zur Messung der Feldstärke eines schwachen magnetischen Feldes mit folgenden Bestandteilen:1. Magnetometer with nuclear magnetic resonance for measuring the field strength of a weak magnetic field with the following components: a) einem Paar von Behältern, deren jeder eine Probe eines Stoffes mit gyromagnetischen Eigenschaften enthält;a) a pair of containers, each of which contains a sample of a substance containing gyromagnetic Contains properties; b) einem praktisch linearen Verstärker;b) a practically linear amplifier; c) zwei Spulen, von denen die erste an den Eingang und die zweite an den Ausgang des Verstärkers angeschlossen ist, wobei die beiden Spulen ein und desselben Paares' praktisch identisch zueinander und mit parallelen Achsen, aber gegensinnig um einen verschiedenen Behälter gewickelt sind, so daß am Eingang des Verstärkers die in den beiden an seinen Eingang angeschlossenen Spulen durch die magnetische Kernresonanz induzierten elektromotorischen Kräfte sich addieren, während die elektromotorischen Kräfte, welche in diesen beiden Spulen sowohl durch etwaige äußere elektromagnetische Felder als auch durch etwaige Bewegungen des Magnetometers in dem zu messenden Magnetfeld induziert werden können, einander entgegengesetzt sind und sich aufheben, undc) two coils, the first of which to the input and the second to the output of the amplifier is connected, the two coils of one and the same pair 'practically identical to each other and with parallel axes, but are wrapped around a different container in opposite directions, so that at the entrance of the amplifier in the two coils connected to its input through the Nuclear magnetic resonance induced electromotive forces add up while the electromotive forces generated in these two coils both by any external electromagnetic fields as well as any movements of the magnetometer can be induced in the magnetic field to be measured, opposite to each other are and cancel, and d) einem ebenfalls an den Ausgang des Verstärkers angeschlossenen Frequenzmesser, wobei die beiden auf den gleichen Behälter aufgewickelten Spulen parallele Achsen haben, wobei die Kopplungskoeffizienten für die beiden Proben entgegengesetzt sind, welche einerseits ein Lösungsmittel mit Atomkernen mit einem magnetischen Moment und einem kinetischen Moment, welche von Null verschieden sind, und somit mit einem genau definierten, gyromagnetischen Verhältnis, undd) a frequency meter also connected to the output of the amplifier, where the two reels wound on the same container have parallel axes, where the coupling coefficients are opposite for the two samples, which on the one hand a solvent with atomic nuclei with a magnetic moment and a kinetic moment, which are different from zero, and therefore with an exact defined, gyromagnetic ratio, and 009 687/292009 687/292 - ' andererseits in diesem Lösungsmittel gelöst . eine paramagnetische Substanz enthalten, " .- insbesondere ein Ion oder ein freies Radikal • mit unpaarigem Elektron,, welches wenigstenseine elektronische Resonanzlinie besitzt, weiche durch ein elektromagnetisches Feld mit einer -·■ von Null verschiedenen Frequenz selbst in einem nach Null strebenden Magnetfeld sättigbar ist, wobei die durch die beiden identischen oder verschiedenen Proben (welche dann aber die gleichen Atomkerne in dem Lösungsmittel enthalten) gebildete Anordnung zwei elektronische Resonanzlinien mit verschiedenen Frequenzen oder mit gleicher Frequenz besitzt, wobei die Sättigung einer - dieser Linien. eine Zunahme der Energieabsorption bei der Kernresonanzfrequenz der Atomkerne bewirkt, während die Sättigung der anderen Linie die stimulierte Energieemission bei?der Kernresonanzfrequenz er- ao zeugt, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, weiche in jeder Probe ein elektromagnetisches Feld mit der Frequenz einer- elektronischen Resonanzlinie erzeugen, um in den beiden Proben die beiden elektronischen Resonanzlinien zu sättigen,- 'On the other hand, dissolved in this solvent. contain a paramagnetic substance, ".- in particular an ion or a free radical • with an unpaired electron, which at least one electronic resonance line, soft by an electromagnetic field with a - · ■ frequency different from zero even in a magnetic field tending to zero is saturable, whereby the samples produced by the two identical or different samples (which but then contain the same atomic nuclei in the solvent) formed arrangement two electronic resonance lines with different frequencies or with the same Frequency possesses, with the saturation of one - of these lines. an increase in energy absorption at the nuclear magnetic resonance frequency of the atomic nuclei, while the saturation of the other line causes the stimulated emission of energy at? the nuclear magnetic resonance frequency generated, with devices being provided, soft an electromagnetic field with the frequency of an electronic one in each sample Generate a resonance line to create the two electronic resonance lines in the two samples to satiate nach Patent 1516924, dadurch gekenn-l zeichnet, daß jede Probe (12) in zwei Proben» und jede Spule (6,8) in zwei in Reihe geschaM30. teten Spulen aufgestapelt ist, von denen die erste °' ihre ursprüngliche Lage beibehält, während die': zweite senkrecht zu der ersten gestellt wird, so £ daß das Magnetometer folgende Teile enthält: J'according to patent 1516924, characterized in that each sample (12) is formed in two samples and each coil (6, 8) in two series 30 . The first coils are stacked, of which the first ° 'retains its original position, while the': second is placed perpendicular to the first, so that the magnetometer contains the following parts: J ' vier Anordnungen (4a, Ab, 4c, 4Od), welche gemäß zwei identischen, um 90° gegeneinander versetzten Paaren (4a bis 4b; 4c bis Ad) angeordnet sind, wobei jede Anordnung durch eine mit dem Eingang eines linearen Verstärkers (18) verbundene Spule (6a, 6b, 6c, 6d) und eine mit dem Ausgang dieses Verstärkers verbundene Spule (8a, 8b, 8c, 8d) gebildet wird, wobei die beiden Spulen ein und derselben Anordnung parallel um eine in ihrer gemeinsamen Achse angeordnete Probe mit Kopplungskoeffizienten gewickelt sind, . welche bei den beiden Anordnungen ein und desselben Paares entgegengesetzt sind, wobei die vier Eingangsspulen (6a bis 6d) in Reihe und gegensinnig geschaltet sind, während die vier Ausgangsspulen (8a bis 8d) in Serien von zwei verschiedenen Paaren angehörenden Spulen parallel geschaltet sind;four arrangements (4a, Ab, 4c, 4Od), which are arranged according to two identical pairs (4a to 4b; 4c to Ad) offset by 90 °, each arrangement being connected by one to the input of a linear amplifier (18) Coil (6a, 6b, 6c, 6d) and a coil (8a, 8b, 8c, 8d) connected to the output of this amplifier is formed, the two coils of one and the same arrangement parallel around a sample with coupling coefficients arranged in their common axis are wrapped,. which in the two arrangements are one and the same pair opposite, the four input coils (6a to 6d) being connected in series and in opposite directions, while the four output coils (8a to 8d) are connected in parallel in series of two different pairs of coils belonging to it; Einrichtungen, weiche ein; elektromagnetisches Feld mit der elektronischen Resonanzfrequenz erzeugen, um in jedem'Paar von Anordnungen eine Linie der einen Probe, welche v.-. - die Zugabe der, Energieabsorption bei der Resonanzfrequenz der Atomkerne bewirkt, und eine.Linie der anderen Probe, weiche eine Energieemission bei der^. Kernresonanzfrequenz bewirkt, zu sättigen}1'*''' ··"■ · --." ·, ' und Einrichtungen zur Messung der Frequenz in der die Spule und den Verstärker enthaltend- · den Schleife. ~ -. ■ . .Bodies, soak; generate an electromagnetic field with the electronic resonance frequency in order to create a line of the one sample in each pair of arrangements, which v .-. - the addition of the, causes energy absorption at the resonance frequency of the atomic nuclei, and a line of the other sample, soft an energy emission at the ^. Nuclear magnetic resonance frequency causes saturation} 1 '*''' ·· "■ · -." ·, 'And means for measuring the frequency in the loop containing the coil and the amplifier. ~ -. ■. . 2. Magnetometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Proben eines jeden Paares (4a bis Ab; Ac bis 40) in einem identischen Volumen des gleichen Lösungsmittels zwei paramagnetische Stoffe enthalten/ bei weichen die gleiche Frequenz des elektromagnetischen Feldes zwei entgegengesetzte elektronische Linien erregt, d. h. von denen die eine eine Steigerung der Energieabsorption und die andere die stimulierte Energieemission bei der Kernresonanzfrequenz des- Lösungsmittels bewirkt, wobei ein einziger Generator (14) zur Erregung dieser beiden entgegengesetzten elektronischen Linien der beiden paramagnetischen Stoffe vorgesehen ist. ' 2. Magnetometer according to claim 1, characterized in that the two samples of each pair (4a to Ab; Ac to 40) contain two paramagnetic substances in an identical volume of the same solvent / soft at the same frequency of the electromagnetic field two opposite electronic lines excited, ie one of which causes an increase in energy absorption and the other causes the stimulated energy emission at the nuclear resonance frequency of the solvent, a single generator (14) being provided to excite these two opposite electronic lines of the two paramagnetic substances. ' 3. Magnetometer - nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß' die vier Anordnungen (4a bis Ad) um 90° gegeneinander versetzt an einem unmagnetischen Gehäuse angeordnet sind und durch vier Koaxialkabel (16a bis 16d) erregt werden, welche aus einem einzigen Koaxialkabel gespeist werden, welches in dem Symmetriezentrum der vier Anordnungen angeordnet ist und von dem Generator (14) gespeist wird.3. Magnetometer - according to claim 2, characterized in that 'the four arrangements (4a to Ad) are arranged offset from one another by 90 ° on a non-magnetic housing and are excited by four coaxial cables (16a to 16d) which are fed from a single coaxial cable which is arranged in the center of symmetry of the four arrangements and is fed by the generator (14). 4. Magnetometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Proben (12a bis Ud) identisch sind, und daß zwei Generatoren (30, 32 in F i g. 3) mit sehr hoher Frequenz zur Erregung des elektromagnetischen Feldes vorgesehen sind, wobei die Frequenzen dieser beiden Generatoren so gewählt sind, daß sie zwei entgegengesetzte elektronische Linien (d. h. von denen die eine eine Zunahme der Energieabsorption, und die andere die stimulierte Energieemission bei der Kernresonanzfrequenz erzeugt) des in den gleichen Proben ein und desselben Paares enthaltenen paramagnetischen Stoffes erregen.4. Magnetometer according to claim 1, characterized in that all samples (12a to Ud) are identical, and that two generators (30, 32 in F i g. 3) are provided with a very high frequency for exciting the electromagnetic field, the Frequencies of these two generators are chosen so that they excite two opposite electronic lines (i.e. one of which generates an increase in energy absorption and the other generates stimulated energy emission at the nuclear resonance frequency) of the paramagnetic substance contained in the same samples of one and the same pair. 5. Magnetometer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der vier Anordnungen (4a bis Ad) an einem unmagnetischen Gehäuse durch Einrichtungen angebracht ist, welche eine geringe Änderung der Stellung einer Anordnung gegenüber den anderen gestatten.5. Magnetometer according to one of claims 1 to 4, characterized in that each of the four arrangements (4a to Ad) is attached to a non-magnetic housing by means which allow a slight change in the position of one arrangement with respect to the other. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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