FR2770304A1 - Structure et composition d'un materiau magnetique permanent pour la suppression des courants de foucault dans un capteur a resonance magnetique nucleaire - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un appareil de diagraphie de puits à résonance magnétique nucléaire, comprenant une antenne pour induire un champ magnétique de radio fréquence dans les formations géologiques entourant l'instrument et pour détecter les signaux de résonance magnétique nucléaire depuis les formations géologiques, et un aimant pour induire un champ magnétique statique à l'intérieur des formations géologiques. L'aimant est formé à partir d'un matériau magnétique permanent en poudre électro-conducteur. La taille du grain du matériau magnétique est suffisamment petite par rapport à la fréquence du champ magnétique de radio fréquence pour substantiellement empêcher la perte en puissance intergranulaire du champ magnétique de radio fréquence. L'aimant est formé de blocs du matériau magnétique électriquement isolés, chacun ayant une épaisseur inférieure à la profondeur de peau du champ magnétique de radio fréquence à l'intérieur du matériau magnétique. Les limites entre les blocs sont orientées pour interrompre les courants de Foucault dans l'aimant provenant du champ magnétique de radio fréquence. Dans une forme de réalisation préférée le matériau magnétique comprend l'alliage Samarium-Cobalt en poudre enrobé d'époxy.

Description

La présente invention a trait aux instruments et méthodes de diagraphie de puits électromagnétique. Plus spécialement, la présente invention a trait à un appareil et à une méthode pour réduire l'effet des courants de Foucault induits dans un aimant permanent sur les mesures faites par les instruments de diagraphie de puits par résonance magnétique nucléaire ("RMN")
Les instruments électromagnétiques de diagraphie de puits de forage comprennent des circuits reliés à des antennes qui induisent des champs électromagnétiques alternatifs dans les formations géologiques entourant le puits, et comprennent des circuits qui mesurent divers phénomènes électromagnétiques qui ont lieu comme résultat de l'interaction des champs électromagnétiques alternatifs avec les formations géologiques. De tels phénomènes électromagnétiques sont en relation avec les propriétés pétrophysiques d'intérêt des formations géologiques. Un type d'instrument de diagraphie électromagnétique qui subit les effets pernicieux des courants de Foucault dans les éléments électro-conducteurs de l'instrument de diagraphie est l'instrument de résonance magnétique nucléaire ("RMN"). Un type d'instrument RMN est décrit dans le brevet US4.710.713 (Taicher et al). Un autre type d'instrument RMN est décrit dans le brevet US4.350.955 (Jackson et api). A la fois l'instrument du brevet Taicher et al '713 et l'instrument du brevet Jackson '955 comprennent des aimants permanents pour induire un champ magnétique statique dans les formations géologiques, et une antenne à travers laquelle sont conduites les impulsions de puissance de radio fréquence ("RF"). La puissance RF conduite à travers l'antenne induit un champ magnétique RF dans le puits, dans n'importe lequel des éléments éloetroeonducteurs de l'instrument RMN et dans les formations géologiques entourant l'instrument. L'énergie RF traversant l'antenne de l'instrument RMN entraîne donc la circulation des courants de Foucault dans le puits, dans la formation géologique entourant l'instrument
RMN et dans n'importe lequel des éléments électro-conducteurs de l'outil RMN.

Dans le brevet Jackson et al 955 L'antenne agit comme un dipôle tridimensionnel. La direction d'un champ magnétique généré par l'antenne est généralement suivant la direction du dipôle et est parallèle à son axe longitudinal. Ce type d'antenne est généralement désigné comme dipôle longitudinal. L'antenne induit un champ magnétique RF dans le puits de forage, dans les formations géologiques entourant l'instrument et dans le matériau magnétique permanent sur les deux côtés du dipôle suivant l'axe longitudinal de l'instrument. Pour induire dans les formations géologiques un champ magnétique RF ayant une amplitude suffisante pour faire des mesures RMN utiles, l'antenne doit aussi nécessairement générer un champ magnétique RF relativement fort à l'intérieur de l'aimant permanent Si le matériau magnétique permanent est électro-conducteur, il en résultera des pertes de puissance RF.

L'appareil divulgué par le brevet Taicher et al '713 comprend un assemblage d'aimant permanent substantiellement cylindrique qui est aimanté perpendiculairement à son axe longitudinal. Cet aimant peut être modélisé comme un dipôle bi dimensionnel infiniment long. L'aimant induit un champ magnétique statique dans le puits de forage et dans les formations géologiques qui a une intensité de champ magnétique substantiellement uniforme à l'intérieur de tout volume annulaire cylindrique mince à une distance radiale prédéterminée de l'aimant. L'appareil de Taicher et al '713 comprend également une antenne enroulée autour de l'extérieur de l'aimant, pour générer le champ magnétique RF et pour recevoir des signaux RMN. Cette antenne peut être assimilée comme un dipôle bidimensionnel infiniment long. La direction du champ magnétique généré par cette antenne est généralement perpendiculaire à son axe longitudinal. Ce type d'antenne est désignée comme une antenne à dipôle transversale. Le dipôle de l'aimant permanent est coaxial et orthogonal au dipôle magnétique RF.

L'appareil divulgué par le brevet Taicher et al '713 a plusieurs inconvénients. En particulier, L'antenne induit un champ magnétique RF dans les formations entourant l'instrument qui décroît en intensité comme le carré de la distance radiale depuis l'axe de l'aimant. Par conséquent, pour induire un champ magnétique RF dans les formations géologiques ayant une amplitude suffisante pour faire les mesures RMN utiles à l'intérieur d'un volume sensible dans les formations géologiques, L'antenne doit générer un champ magnétique RF très fort, qui est aussi très fort à l'intérieur de l'espace qui est occupé par l'aimant permanent. Si l'aimant est fait à partir d'un matériau magnétique permanent électro-conducteur, des pertes significatives de puissance RF se produiront comme résultat des courants de Foucault circulant dans l'aimant. L'appareil divulgué dans le brevet Taicher et al '713 n'est généralement utile qu'avec un matériau magnétique permanent non électroconducteur telle que la ferrite.

Un autre instrument de diagraphie RMN est décrit dans le brevet US-5.055.787 (Kieinberg et al.). Cet instrument de diagraphie comprend des aimants permanents disposés pour induire un champ magnétique dans la formation géologique ayant un gradient de champ substantiellement nul à l'intérieur d'un volume sensible prédéterminé. Les aimants sont disposés dans une partie du boîtier de l'instrument qui est typiquement mis en contact avec la paroi du puits de forage. L'antenne de l'instrument décrit dans le brevet Kleinberg et al '787 est placée dans un évidement situé à l'extérieur de l'en- veloppe de l'instrument, ce qui permet à l'enveloppe de l'instrument d'être construite à partir d'un matériau à haute résistance tel que l'acier. Cette structure métallique externe sert également d'écran protecteur contre des champs électromagnétiques alternatifs RF pénétrant dans l'aimant permanent et ayant pour résultat des pertes de puissance RF dans l'aimant.

Bien que l'instrument du brevet de Kieinberg et al '787 réduise les pertes de courant de Foucault dans des éléments électroconducteurs de l'instrument en protégeant l'aimant permanent, ce concept a plusieurs inconvénients significatifs.

Un tel inconvénient est que le volume sensible de l'instrument n'est qu'à une distance de 0,8
Cm de la surface de l'outil et ne s'étend que d'environ 2,5 cm radialement vers l'extérieur depuis la surface de l'outil. Les mesures faites par cet outil sont donc l'objet d'une erreur im portante causée par la rugosité de la paroi du puits de forage, des dépôts de la phase solide de la boue de forage (appelée "gateau de boue") sur la paroi du puits de forage de n'importe quelle épaisseur substantielle, et par le contenu du fluide de la formation dans la zone envahie.

Une autre façon de réduire les pertes par courant de Foucault dans l'aimant permanent d'un instrument de diagraphie RMN est décrite dans les brevets U.S.-5.376.884 et 5.486.761 (Sezgiler). Les instruments décrits dans ces brevets utilisent des aimants allongés disposés côte à côte et une boucle RF dans la zone entre les aimants.

Une telle disposition permet l'utilisation d'aimants permanents relativement puissants, tels que des aimants en terre rare, pourvu que les aimants permanents soient correctement protégés. L'inconvénient fondamental de l'approche tenue dans les brevets '884 et '761 est que les surfaces conductrices relativement grandes perturberont la distribution spatiale du champ magnétique RF lors de la transmission ,et réduiront le rapport signal bruit ("S/N") tout en recevant des signaux RMN.

Finalement, le rapport signalîbruit des instruments de diagraphie de puits électromagnétiques en particulier, des outils RMN, est généralement plus grand à des valeurs plus importantes de facteur de qualité (Q) de l'antenne de l'instrument. Le rapport S/N par rapport au Q de l'antenne est principalement une affaire de géométrie particulière de l'instrument Des grandeurs importantes de perte par courant de Foucault limitent le Q de l'antenne, en limitant de cette façon la géométrie utile de l'instrument de diagraphie.

Généralement, les approches de mesure suggérées dans les brevets Jackson et al '950 et Taicher et al '713 sont commercialement préférées pour faire des mesures RMN des formations géologiques. Cependant l'instrument décrit dans l'un et l'autre de ces brevets est de préférence utilisé avec des aimants permanents substantiellement nonconducteurs. Des matériaux magnétiques utilisés pour fabriquer des aimants permanents appartiennent généralement à deux classes : les ferrites, qui sont des oxydes de métaux ferromagnétiques; et les métaux ferromagnétiques et leurs alliages avec d'autres métaux et/ou des éléments de terre rare. La première classe comprend généralement des matériaux magnétiques permanents non-conducteurs, et la seconde classe comprend généralement des matériaux électro-conducteurs. Ces deux classes de matériaux magnétiques permanents peuvent être utilisés pour faire des aimants permanents dits "enrobés". Les aimants permanents enrobés sont généralement fabriqués par liaison sous pression ou moulage par injection des poudres du matériau magnétique dans une matrice support. La matrice support est typiquement formée d'un polymère nonelectroconducteur ou de résine époxy. La densité du matériau magnétique de cette forme d'aimants est plus faible que les aimants fabriqués entièrement à partir de matériaux métalliques frittés, produisant des propriétés d'intensité magnétique plus faibles dans le produit final. Toutefois, la liaison ou le moulage par injection des aimants permanents rend souvent possible l'élimination du besoin d'opérations secondaires coûteuses dans le procédé de fabrication. Voir, par exemple, 'New Resin-Bonded Sm Xo
Magnet Having High Energy Product (SAM), Proceedings of the Fourth international
Wokshop on Rare Earth-Cobalt Permanent Magnets and Their Applications, Hakone National Park, Japan (1979).

La résistivité électrique de n'importe lequel des aimants permanents enrobés dépend principalement de la résistivité de la poudre du matériau magnétique, de la proportion de la poudre du matériau magnétique par rapport à la proportion de la matrice support dans l'aimant fini et de la méthode de fabrication particulière qui détermine le degré de contact entre les grains individuels des poudres du matériau magnétique.

Bien qu'ils soient non électro-conducteurs, les matériaux magnétiques en ferrite ont une aimantation résiduelle faible, généralement environ trois fois plus faible que d'autres matériaux magnétiques telle que l'alliage terre rare Samanum-Cobalt, Alnico ou Néodyme-Fer
Bore, tous sont de très bons conducteurs électriques. Les ferrites sont aussi environ une fois et demie plus faibles que certains aimants en alliage Néodyme-Fer-Bore ou en alliage terre rare Samarium-Cobalt enrobés, qui sont considérablement moins conducteurs que les aimants frittés faits à partir des mêmes matériaux. Toutefois, la taille de la particule des poudres de matériau magnétique et la proportion du matériau, ainsi que le procédé de liage, gé nèrent des pertes significatives par courant de Foucault dans les particules conductrices elles-mêmes et entre elles dans la structure globale de l'aimant.

D'autres inconvénients à l'utilisation du matériau magnétique en ferrite sont que, le matériau ressemblant à de la céramique, est très cassant et a tendance à se fragmenter. Cette caractéristique est particulièrement indésirable dans l'environ nement de la diagraphie de puits, où les instruments de diagraphie sont placés sous grande pression hydrostatique et sont l'objet de chocs mécaniques sévères. Les ferrites ont également une faible force coercitive (Hc) qui peut conduire à une désaimantation irréversible, et elle perd son aimantation à une vitesse d'environ 0,2 % par degré C. Les températures de certains puits de forage peuvent excéder les températures de surface de 100 à 150 "C. Ces températures réduisent l'aimantation résiduelle (Br) du matériau magnétique permanent d'environ 20 à 30 % et peuvent réduire substantiellement la force coercitive (Hc) du matériau magnétique, conduisant de cette façon à la désaimantation irréversible d'un aimant permanent fait à partir de ferrite.

Certains matériaux magnétiques ont des inconvénients particuliers lorsqu'ils sont utilisés dans les applications de diagraphie de puits. La résonance magnétoacoustique RMN est connue pour être particulièrement sujette à un facteur de qualité acoustique élevé des céramiques. Les matériaux magnétiques en Alnico ont une force coercitive (Hc) très faible qui peut conduire à une désaimantation irréversible. A la fois l'aimantation en Alnico et en Néodyme-Fer-Bore ont de très faibles caractéristiques de température et ne sont donc pas préférés pour les instruments de diagraphie de puits.

L'utilisation d'aimants SamariumXobalt ou Néodyme
Fer-Bore enrobés d'une résine est connue de l'art. Par exemple, la demande de brevet Britan nique n"2.141.236 (Clow et ai,,, le 23 mai 1984) montre un instrument de diagraphie de puits RMN de configuration similaire à celle de l'instrument montré dans le brevet Jackson et al '955 décrit précédemment. La demande Clow et al '236 établit que l'instrument utilise des aimants Samarium-Cobalt enrobés. La demande Clow et al '236 ne décrit aucune limitation à la structure ni à la composition du matériau magnétique utilisé dans l'instrument, et de manière pratique, I'instrument décrit par Clow et al n'a jamais été commercialement accepté principalement parce que la conductivité excessive des aimants Samarium-Cobalt altère le champ magnétique RF généré par l'antenne. L'utilisation des aimants Samarium-Cobalt ou
Néodyme-Fer-Bore enrobés de résine élaborés suivant les procédés connus de l'art ne se sont généralement pas avérés convenables dans des types commercialement préférés d'appareil de diagraphie RMN, tels que ceux décrits dans le brevet Taicher et al '713, en raison de la conductivité électrique de tels aimants.

La présente invention est un appareil de diagraphie de puits à résonance magnétique nucléaire, comprenant une antenne pour induire un champ magnétique de radio fréquence dans les formations géologiques entourant l'appareil et pour détecter les signaux de résonance magnétique nucléaire depuis les formations géologiques.

Dans une forme de réalisation de l'invention, L'antenne est une antenne à dipôle transversale.

L'appareil comprend un aimant pour induire un charnp magnétique statique à l'intérieur des formations géologiques. L'aimant est formé à partir d'un matériau magnétique permanent électro-conducteur en poudres. La taille du grain du matériau magnétique est suffisamment petite en fonction de la fréquence du champ magnétique de radio fréquence pour substantiellement empêcher la perte de puissance intergranulaire du champ magnétique de radio fréquence. L'aimant est assemblé à partir de blocs électriquement isolés du matériau magnétique, chacun ayant une épaisseur inférieure à la profondeur de peau du champ magnétique de radio fréquence à l'intérieur du matériau magnétique. Les limites entre les blocs contigus sont orientées pour interrompre les courants de Foucault dans l'aimant provenant du champ magnétique de radio fréquence. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le matériau magnétique comprend l'alliage Samarium-Cobalt en poudre enrobé de résine époxy.

La figure 1 montre un appareil de diagraphie de puits par résonance magnétique nucléaire (RMN) disposé dans un puits de forage traversant les formations géologiques;
La figure 2 montre une sonde RMN avec une antenne à dipôle transversale;
Les figures 3A et 3B montrent un aimant dans la sonde
RMN de la figure 2, segmenté d'une manière appropriée à l'utilisation de l'antenne à dipôle transversale.

La figure 3C montre un aimant adapté à l'utilisation d'une antenne à dipôle longitudinale.

La figure 4 montre un graphique de correspondance entre l'épaisseur du bloc aimant de l'aimant de la présente invention par rapport à l'absorption de la puissance RF.

La figure 5 montre un graphique de correspondance entre l'épaisseur du bloc d'aimant pour l'aimant de la présente invention par rapport au facteur de qualité (Q) de l'antenne.

La figure 6 montre un graphique de dépendance de taille de particule d'absorption de puissance RF pour un matériau magnétique particulier.

1. Configuration générale d'un instrument de diaL:raphie de puits RMN
La figure 1 montre un instrument de diagraphie (désigné comme "train d'instrument" 22) disposé dans un puits de forage 11 traversé par les formations géologiques 21, 23, 25, 27. Le train d'instrument 22 comprend différents capteurs pour prendre des mesures des propriétés choisies des formations géologiques 21, 23, 25, 27. particulièrement à l'intérieur d'un volume prédéterminé d'investigation 58, désigné également comme "volume sensible". Le train d'instrument 22, qui peut inclure un instrument de résonance magnétique nucléaire ("RMN") conforme à la présente invention, est typiquement descendu dans le puits de forage 11 au moyen d'un câble électrique armé 30 conduit par treuil ou autre moyen de transport similaire connu de l'art. L'instrument RMN peut être inclus dans une sonde RMN 42, comprenant une antenne (non représentée en figure 1), et un assemblage d'aimant permanent (non représenté séparément à la figure 1) fait conformément à la présente invention et faisant partie du train d'instrument 22. Le train d'instrument 22 peut être connecté, par le câble électrique 30, à un équipement de surface 54 comprenant le montage (non représenté séparément) pour décoder et interpréter des signaux envoyés sur le câble 30 par le train d'instrument 22. Des circuits de décodage et d'interprétation des signaux envoyés sur le câble 30 par le train dtinstrument 22 sont bien connus de l'art..

Le train d'instrument 22 comprenant la sonde RMN 42 est de préférence centré à l'intérieur du puits de forage 11 au moyen d'un centreur de sommet 56 et un centreur de fond 57 fixé au train d'instrument 22 en des emplacements espacés de façon axiale. Les centreurs 56, 57 peuvent être des types connus de l'art tels que des ressorts en arc ou des "bras" commandés tels que représentés dans le brevet U.S. 4.614.250 (Panetta et al.) par exemple. D'autres types de capteurs de diagraphie (non représentés séparément pour la clarté de l'illustration à la figure 1) peuvent aussi former une partie du train d'instrument 22.

En référence maintenant à la figure 2, la partie de la sonde RMN 22 du train d'instrument (22 en figure 1) est représentée de manière simplifiée.

La sonde RMN 42 comprend un aimant permanent 61, qui dans la présente invention peut être fait à partir d'un matériau magnétique électro-conducteur. Les matériaux électroconducteurs particuliers à partir desquels est de préférence formé l'aimant 61, seront expli qués par la suite. La sonde 42 peut aussi inclure une antenne, qui dans cette forme de réalisation, peut être une antenne à dipôle transversale 70. L'aimant 61 dans cette forme de réalisation de l'invention peut avoir une aimantation substantiellement uniforme suivant un axe longitudinal 78 et une direction d'aimantation 82 qui est substantiellement perpendiculaire à l'axe longitudinal 78. Lorsqu'une puissance de radio fréquence ("RF") traverse l'antenne 70, elle produit un champ magnétique RF dans l'espace à l'extérieur de la sonde 42 (lequel comprend les formations géologiques précédemment décrites 21, 23, 25, 27 de la figure 1) et également dans l'espace à l'intérieur du volume de la sonde 42 elle-même dans laquelle est logé l'aimant permanent 61. Des circuits électroniques convenables pour générer de la puissance RF à travers l'antenne sont bien connus de l'art, comme les circuits pour mesurer la grandeur des signaux RMN induits dans l'antenne 70. Des circuits convenables sont décrits, par exemple dans le brevet U.S. 4.710.713 (Taicher et al.).

Le champ magnétique RF provenant de l'antenne 70 serait homogène seulement si l'aimant 61 devait être physiquement absent, ou si l'aimant 61 devait être substantiellement transparent au champ magnétique RF. Un champ magnétique
RF homogène dans l'espace occupé par l'aimant 61 correspondrait à une distribution sinusoïdale, par rapport à la direction azimutale autour de l'axe longitudinal 78, de la densité de courant électrique dans l'antenne 70. La direction du champ magnétique RF 92 pour l'antenne à dipôle transversale 70 montrée en figure 2 est substantiellement perpendiculaire à l'axe longitudinal 78 et est perpendiculaire à la direction d'aimantation 82 et de l'aimant 61.

La géométrie de l'antenne 70 et l'aimant 61 de la sonde RMN 42 montrée en figure 2 est utilisée ici pour illustrer les principes caractérisant la présente invention. Il doit être clairement compris que les principes de la présente invention comme décrits ici peuvent être étendus à une variété d'autres configurations d'antenne et à des configurations de champ RF (par exemple, le champ RF généré par une antenne à dipôle longitudinale) de même que d'autres configurations de l'aimant 61. Par conséquent la configuration de l'antenne 70 et la direction d'aimantation 82 de l'aimant 61 décrit ici ne doit pas être compris comme une limitation à la présente invention.

Si l'aimant 61 est fait d'un matériau électriquement conducteur, cependant le champ magnétique RF généré par l'antenne 70 induira des courants de Foucault à l'intérieur de l'aimant 61 lui-même. Ces courants de Foucault ont deux effets nuisibles sur la performance de la sonde RMN 42. En premier, un peu de puissance RF serait absorbée dans l'aimant 61, qui réduirait le facteur de qualité ("Q") de l'antenne 70. En second, les courants de Foucault eux-mêmes produisent un champ magnétique RF secondaire qui déforme de façon significative le champ RF émis par l'antenne 70 à l'intérieur du volume d'investigation (le volume sensible 58 en figure 1). Ces deux effets des courants de Foucault dépendent de la conductivité électrique du matériau magnétique, et des géométries de à la fois l'aimant 61 et de l'antenne 70. Ces géométries à leur tour déterminent une configuration particulière du courant de Foucault. Les directions des courants de Foucault représentées en figure 2 sont propres à la configuration particulière de l'aimant 61 et de l'antenne 70 de la figure 2.

2.- Construction d'un aimant pour l'Appareil RMN Qui a des Propriétés Magnétiques APwo- priées et un Effet de Courant de Foucault Néz eable
Comme expliqué ici dans la section de l'arrière-plan, les matériaux magnétiques existent, tels que le Samarium-Cobalt enrobé, qui auraient des propriétés mécaniques et magnétiques plus adaptées aux applications de diagraphie de puits que les matériaux ferrite utilisés dans des instruments de diagraphie RMN typiques. Cependant, ces matériaux magnétiques plus adaptés sont substantiellement électriquement conducteurs, et ainsi s'ils sont utilisés non modifiés dans un instrument de diagraphie de puits, ils causeraient la distorsion du champ magnétique RF, de même que les réductions du rapport signal/bruit comme résultat de la perte en puissance RF dans l'aimant comme cela a été expliqué précédemment.

Des aimants enrobés formés à partir de tels matériaux magnétiques conducteurs, comme expliqué ici dans la Section de l'arrière-plan, peuvent avoir leur conductivité électrique globale réduite en augmentant la quantité fractionnaire de la résine non-conductrice par rapport à la quantité de matériau magnétique dans l'aimant fini.

Cependant, si la quantité fractionnaire du matériau magnétique de l'aimant fini est trop petite, l'aimant en résultant aurait des propriétés magnétiques moins bonnes que celles de la ferrite, qui est substantiellement nonconductrice. L'invention cherche à maintenir les propriétés magnétiques et mécaniques désirables des matériaux magnétiques conducteurs dans un aimant fini enrobé, tout en ayant des propriétés de conductivité électriques convenables pour l'utilisation dans un instrument de diagraphie RMN.

La figure 3A illustre une partie du principe de la présente invention. L'aimant permanent 61, peut être formé, d'une manière qui sera expliquée ultérieurement, à partir de matériau magnétique en poudres électroconducteur enrobé tel que l'alliage Samarium-Cobalt. Le matériau magnétique en poudre enrobé peut être formé en "blocs" individuels qui sont assemblés pour former l'aimant permanent complet 61, tel que représenté en figure 3A. Les blocs, montrés généralement en figure 61A, peuvent avoir des faces substantiellement planes, principalement pour la facilité d'assemblage dans l'aimant complet 61. Les faces planes entre les blocs voisins 61A ont de préférence de minces feuilles de matériau électriquement isolant 61B ("inserts") positionnés entre eux, de sorte que les blocs 61A soient substantiellement électriquement isolés l'un de l'autre.

Il est généralement suffisant que les inserts isolants 61B localisés entre les blocs 61A adjacents soient plus ou moins parallèles à un plan qui est parallèle à la direction principale du champ magnétique RF. Les inserts isolants 61B entre les blocs 61A montrés en fig. 3A sont substantiellement parallèles au plan formé par l'axe longitudinal 78 et à la direction 92 du champ magnétique RF de façon à interrompre les cou rants de Foucault qui autrement circuleraient à l'intérieur de l'aimant 61. Cette orientation des inserts 61B est particulièrement adaptée à la disposition de l'aimant 61 et à l'antenne à dipôle transversale telle que représentée en figure 2. D'autres orientations des inserts 61B adaptées à d'autres orientations particulières des champs magnétiques et statiques. RF seront expliquées ultérieurement.

Le but de l'assemblage de l'aimant 61 à partir de blocs 61A électriquement isolés est de réduire les effets des courants de Foucault qui sont induits dans l'aimant 61 comme résultat du champ magnétique RF. L'effet sur les pertes par courant de Foucault par un tel sectionnement de l'aimant permanent 61 peut être calculé selon l'analyse suivante. L'absorption spécifique de puissance RF (absorption de puissance par unité de volume) due aux courants de Foucault circulant à l'intérieur d'une "feuille" plane à dimensions infinies, peut être calculée conformément à l'équation: 2 B2 .a2/2p).( 1 /W3).1sinh(w)- sin(W)]/[cosh(W > cos(W)] (1)
dans laquelle 6 est égal à co/p: w = a (8/2)1/2 ; zo et B représentent respectivement la fréquence circulaire (angulaire) et la densité magnétique du flux du champ magnétique RF, p représente la résistivité électrique du matériau "feuille", et a représente l'épaisseur de la "feuille" individuelle. La "feuille" représentée dans l'équation (1) correspondrait à chacun des blocs individuels 61A en figure 3A. Le calcul de l'absorption spécifique de puissance par les courants de Foucault est décrit, par exemple, dans W.R
Smythee, Ntatic and Dvnamic Electricity, McGraw -Hill Book Company, Inc.., New York (1950).

La fig. 4 montre un graphique d'absorption de la puissance spécifique par rapport à l'épaisseur du bloc a ("feuille"). L'absorption spécifique de puissance montrée par les graphiques de la figure 4 est calculée pour un champ magnétique
RF avec une fréquence, f, de ont = 0.5 MHz, une densité de flux du champ magnétique RF,
B, égale à 1 mT, et en utilisant trois résistivités différentes du matériau magnétique: p = 1.4
X i0-6 Ohm-m; p = 1 X 104 Ohm-m , et p = 1 X 10-2 Ohm-m. La première valeur de la résistivité du matériau magnétique, p correspond à des aimants frittés de l'alliage Néodyme
Fer-Bore. Les plus importantes valeurs de résistivité correspondent aux aimants de terre rare en poudre (Samarium-Cobalt), enrobés, qui seront décrits ultérieurement de façon plus détaillée.

Il devrait être noté que l'absorption spécifique de puissance de n'importe quel bloc particulier (6lA en figure 3A) atteint une valeur maximale, puis décroît par rapport à l'augmentation de l'épaisseur, a, du bloc (61A en figure 3A). Cette inflexion se produit à des valeurs audelâ des limites de l'axe vertical du graphique de la figure 4. Ce comportement d'absorption de puissance correspond à l'amplitude de l'effet de peau, dans lequel l'absorption de puissance n'a lieu qu'à l'intérieur d'une certaine couche d'épaisseur (dite couche de profondeur de peau") suivant la surface extérieure de n'importe lequel des blocs (61A à la figure 3A). Comme l'épaisseur des blocs individuels 61A excède la profondeur de peau du matériau à partir duquel sont fabriqués les blocs 61A, l'absorption spécifique de puissance diminuera puisque que les courants de Foucault ne circulent pas à l'intérieur du volume du matériau magnétique éloigné de la couche de la peau épaisse. Un important effet de peau occasionne une distorsion très importante du champ magnétique RF à l'extérieur de l'instrument de diagraphie (et par conséquent dans les formations géologiques) et par conséquent devrait être évité. De façon pratique, la profondeur de peau des matériaux magnétiques utilisés dans la présente invention, pour les fréquences magnétiques RF utilisées de façon typique dans la sonde RMN, est typiquement supérieure aux dimensions globales de l'aimant (61, figure 3A).

Pour toute valeur de perte de puissance spécifique dans un matériau magnétique, dans lequel la profondeur de peau est plus grande que l'épaisseur du bloc, l'équation (1) montre que la perte globale en puissance de n'importe quel bloc donné est fonction du carré de l'épaisseur du bloc. En assemblant l'aimant à partir de blocs relativement minces, on réduit l'effet du courant de Foucault. Théoriquement, la perte globale en puissance de l'aimant 61 pourrait être négligeable en rendant les blocs très minces. Il pourrait être difficile et coûteux de créer un aimant fini à partir d'un nombre important de telles sections "lamellaires" minces. Par conséquent l'invention cherche à définir une épaisseur des blocs qui fournira une performance acceptable de la sonde RMN sans avoir un nombre excessif de blocs dans l'aimant fini 61.

De façon pratique, les blocs 61A de l'aimant 61 de l'invention peuvent avoir une épaisseur de bloc, a, choisie pour fournir une valeur minimale prédéterminée du facteur de qualité ("Q") de l'antenne (70, figure 2) pour n'importe quelle valeur particulière de conductivité du matériau magnétique et de la fréquence de champ magnétique RF. La procédure pour choisir l'épaisseur du bloc peut être expliquée comme il suit.

En se référant à nouveau à la figure 3A, les courants de Foucault DE surface, iec, sur des surfaces de bloc adjacent 61A se compensent les uns les autres pour leur effet sur le champ magnétique émis à l'extérieur de chaque bloc individuel 61A. L'effet total des courants de Foucault, jec sur le champ magnétique RF à l'extérieur de l'aimant 61 serait approximativement le même que l'effet sur le champ magnétique pour un aimant monobloc ayant des courants de Foucault distribués seulement suivant la surface de l'aimant 61 (voir figure 2). Ce courant de surface produit un champ magnétique RF secondaire qui annule exactement le champ externe (B) à l'intérieur du volume de l'aimant 61 (au fur et à mesure que le fort effet de peau a lieu) et annule presque le champ RF à l'intérieur du volume sensible (58, figure 1). Puisqu'un facteur de qualité minimal acceptable, Q, de l'antenne 70 peut être défini par le concepteur du système, l'épaisseur maximale, a, peut être estimée pour une antenne particulière et une géométrie d'aimant. Pour l'aimant 61 montré en fig. 3A l'absorption totale de puis sance RF, Pab, à l'intérieur de l'aimant 61 peut être calculée à partir de l'équation (1) par l'expression:
Pab = rt. Rrn2 La P (2)
dans laquelle Rm et La sont respectivement le rayon de l'aimant 61 et la longueur de l'antenne (70 en figure 2), Le facteur de qualité, Q, est défini comme le rapport de la puissance magnétique maximale, Wmag, à la puissance totale absorbée, Wab. Or Wab = Pab X T, où T représente la période du champ magnétique RF.:
Q = Wmag/Pab .T (3)
L'énergie magnétique maximale peut être calculée par l'expression suivante:
Wmag = j (B2/2pLO)dv (4)
dans laquelle l'intégrale est prise sur la totalité de l'espace. Dans le cas d'une distribution sinusoïdale, en fonction de l'azimut, de la densité de courant, a dans l'antenne (70 en figure 2) l'expression de l'énergie magnétique totale se réduit à:
Wmag = (llpo)7r.Rm2.LaB2 (5)
Le facteur de qualité, Q, fonction de l'épaisseur du bloc, a, est montré graphiquement en figure 5. Une valeur pratique de Q pour la sonde RMN 42 peut être d'environ 20. Pour un Q d'environ 20, a devrait être respectivement d'environ 0,2 cm et de 1,5 cm, pour une résistivité du matériau magnétique de p = 104 Ohm-m. La fréquence du champ magnétique RF utilisée dans ces calculs est de 0,5 MHz Les épaisseurs appropriées du bloc peuvent être facilement calculées pour d'autres fréquences de champ magnétique RF et pour d'autres valeurs de conductivité de matériau utilisé pour l'aimant 61.

Comme il a été expliqué précédemment, les matériaux magnétiques conducteurs ayant une résistivité, p, comprise entre environ 104 et l0-2 Ohmm peuvent être formés dans un type d'aimant permanent enrobé. Ce type d'aimant peut être fait, par exemple, à partir de SmCO5, Sm2C017 (Samarium-Cobalt) ou à partir de poudres de matériau magnétique Nd-Fe-B (Néodyme-Fer-Bore). Un matériau liant nonconducteur telle que la résine époxy ou autre résine polymère fournit une réduction de la conductivité électrique globale intergranulaire et accroît la résistivité macroscopique (globale) de l'aimant fait à partir de tels matériaux.

La taille de la particule dans les matériaux magnétiques typiques en poudres varie généralement dans une gamme d'environ 1 à lmm.. Les tailles des particules des aimants enrobés connus de l'art sont intentionnellement distribuées sur cette gamme de taille de façon à améliorer "l'agglomération" des grains en poudre, pour accroître la densité globale et l'aimantation rémanente de l'aimant fini. Voir par exemple, "New
Resin-Bonded Sm-Co Magnet Having High Energy Product (SAM)", Proceedings of the
Fourfth International Workshop on Rare Earth-Cobalt Permanent Magnets and Their Applications, Hakone National Park, Japan (1979). Pour les plus grandes particules de cette taille, cependant, l'absorption de la puissance RF à l'intérieur des particules individuelles peut ne pas être négligeable, produisant ainsi des pertes par courant de Foucault microscopiques (à l'intérieur des particules de matériau magnétique permanent elles-mêmes). Dans l'invention, pour s'assurer que les particules elles-mêmes ne contribuent pas à la perte en puissance RF, la taille de la particule est intentionnellement limitée à celle qui éliminera substantiellement les pertes en puissance RF intergranulaire. La taille maximale acceptable des particules pour n'importe quelle fréquence donnée de champ magnétique RF peut être estimée par l'analyse suivante.

Un simple grain de poudre du matériau magnétique peut être représenté par une sphère conductrice ayant un rayon, R, avec une résistivité électrique, p, et une perméabilité magnétique = 1. Ceci est une bonne approximation pour les aimants permanents ayant une susceptibilité magnétique initiale, X, très inférieure à 1. L'expression de la puissance RF absorbée dans les grains de poudre d'aimant représentés comme sphères conductrices est (par exemple, voir la référence W.R. Smythe, supra): Pg=(37t2RSB2/p) (u/2)[sinh(u)+sin(u)]cosh(u)+cos(u)}/pR4[cosh(u)-cos(u)] (6)
dans laquelle 6 = Lo/p; u = 261l2R; co et B représentent la fréquence angulaire et la densité de flux magnétique du champ magnétique RF, p représente la résistivité électrique du matériau magnétique, et R représente le rayon granulaire (sphère). La perte globale de puissance par unité de volume, P, d'un matériau fait à partir de grains ayant une taille uniforme égale au rayon de sphère, R, peut être exprimée par:
P =3 PPg/47tR3 (7)
OÙ pf représente le facteur d'agglomérat du volume du matériau magnétique fini enrobé fait à partir de grains ayant un rayon R.

La figure 6 représente la dépendance de l'absorption spécifique de puissance en fonction du rayon de grain du matériau magnétique, R, pour une densité de flux de champ magnétique RF, B, égale à lmT, résistivité électrique des grains, p, égale à 5 X 10-7 Ohm-m (qui est une valeur typique des alliages magnétiques Sm-Co), et pf est égal à 0,6. La comparaison avec les données de perte de puissance spécifique telle que représentée en figure 4 indique qu'à une fréquence de 0.5 MHz, la perte de puissance intergranulaire est négligeable (définie comme étant environ de l'ordre de grandeur inférieure aux pertes de puissance particulière montrées en figure 4) si la taille du grain est inférieure à environ 50ss. La taille du grain maximale acceptable du matériau magnétique en poudres peut être facilement calculée pour d'autres fréquences du champ magnétique RF par les expres sions montrées ici.

Pour des raisons liées à l'approche d'une coercitivité aj > propriée, et à d'autres propriétés magnétiques, la taille des particules du matériau magnétique peut en fait être limitée à celles beaucoup plus petites que suggéré par les données montrées en figure 6. Un essai de faisabilité pour la fabrication d'aimants utilisant des particules de diamètre contrôlées conformément à la description antérieure a porté sur un aimant à enrobage d'époxy fait de particules de SmCo5 d'une taille comprise entre 4 à 10 Il. La résistivité macroscopique de l'aimant résultant était d'environ 1 X 10-2 Ohm-m et l'aimantation rémanente Br était d'environ 0.45T.

Comme il a été précédemment expliqué, l'orientation des limites entre les blocs magnétiques individuels devrait être telle qu'elle puisse interrompre les courants de Foucault dans l'aimant. Une forme de réalisation alternative de l'aimant 61 avec une segmentation appropriée à l'antenne RMN à dipôle transversale (70, en figure 2) est montrée en figure 3B. L'aimant 61 est segmenté sous la forme de blocs 61A en forme de disque cylindrique ayant des faces substantiellement plans et des inserts isolants 61B substantiellement perpendiculaires à l'axe longitudinal 78. Si l'épaisseur, a, du bloc aimant 61A, est petite comparativement au diamètre de l'aimant 61, les calculs présentés ici précédemment sont encore valables, puisque la géométrie peut être aussi approchée par une feuille infinie avec un champ RF parallèle au plan de la feuille.

Il devrait être apparent pour les hommes de l'art qu'une analyse similaire puisse être exécutée pour une antenne à dipôle longitudinale. Le champ magnétique longitudinal RF d'une telle antenne produit des courants de Foucault circulant autour de l'axe longitudinal dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal 78. Tous les inserts isolants plans parallèles à l'axe longitudinal 78 procureront la segmentation effective de l'aimant 61. Une configuration alternative de la segmentation de l'aimant pour une antenne à dipôle longitudinale est montrée en fig. 3C. L'aimant 61 sur la figure 3C comprend des blocs d'aimant 61A ayant des inserts isolants 61B entre des blocs adjacents 61A. Les inserts isolants 61B devraient être substantiellement dans des plans parallèles à l'axe longitudinal 78 et suivant des lignes radialement vers l'extérieur depuis l'axe longitudinal 78 de façon à interrompre les courants de Foucault qui autrement circuleraient dans l'aimant 61 comme résultat du champ magnétique RF induit par une antenne à dipôle longitudinale 71. Dans la forme de réalisation montrée en figure 3C, l'antenne à dipôle longitudinale 71 peut être disposée dans un alésage 61 C au centre de l'aimant 61, bien que cela ne doive pas être compris comme une représentation exclusive de la façon dont l'antenne à dipôle longitudinale 71 peut être disposée par rapport à l'aimant 61.

Il devrait être noté que le champ émis par l'antenne à dipôle longitudinale 71 n'est pas dans la pratique aligné dans la direction de l'axe longitudinal 78, en pratique. fl y a aussi une composante transversale (radiale) du champ magnétique RF aux extrémités longitudinales d'une telle antenne. Il peut être compris dans ce cas que la segmentation qui interrompt les courants de Foucault circulant dans des plans perpendiculaires à l'axe longitudinal 78 modifiera les lignes de courant de Foucault originales de manière telle que ces courants circuleront suivant des trajectoires alignées et sur l'axe longitudinal 78 au voisinage des extrémités de l'antenne à dipôle longitudinale 71. Une combinaison de la segmentation avec des inserts isolants parallèles à (montrés en figure 61B) et perpendiculaires à (non montrés en figure 3C) I'axe longitudinal 78 peut améliorer l'efficacité de la segmentation dans ce cas.

D'autres modes de segmentation de l'aimant 61 peuvent être conçus pour interrompre les courants de Foucault induits par n'importe quelle autre configuration choisie du champ magnétique RF.

Description des formes de réalisation alternatives
Comme il a été expliqué dans la description de la première forme de réalisation de l'invention, la conductivité électrique globale d'un aimant en poudre enrobé comprenant de la poudre de matériau magnétique conducteur est fonction de la proportion du matériau magnétique en poudre dans l'aimant fini. Dans la première forme de réalisation de l'invention, la proportion de poudre magnétique et la conductivité résultante de l'aimant fini n'est pas contrôlée. Des pertes par courant de Foucault dans l'aimant sont réduites en assemblant l'aimant à partir des pièces individuelles (les blocs 61A en figure 3A) orientées pour interrompre des courants de Foucault circulant dans l'aimant. L'épaisseur de n'importe lequel des blocs (61A en figure 3A) est limitée à celle qui fournit un facteur Q minimal acceptable pour l'antenne, étant donné la conductivité de l'aimant fini et la fréquence du champ magnétique RF. Des équations pour calculer l'épaisseur maximale sont montrées dans la description de la première forme de réalisation de l'invention.

Dans la première forme de réalisation de la présente invention, l'aimant fini a été réalisé à partir du matériau magnétique ayant une proportion en matériau magnétique en poudres prévue pour préserver l'aimantation rémanente la plus grande possible compatible avec les autres exigences de l'aimant fini. Réduire la proportion du matériau magnétique en poudres dans un aimant enrobé réduit évidemment l'aimantation globale de l'aimant fini. Comme expliqué précédemment, la réduction de la proportion du matériau magnétique en poudres peut avoir pour résultat un aimant fini ayant une aimantation rémanente inférieure à un aimant similaire en ferrite, qui est substantiellement nonconducteur. fl peut encore être souhaitable, cependant, d'utiliser le matériau magnétique en robé pour fournir un aimant fini ayant une intensité magnétique réduite au lieu des matériaux magnétiques de ferrite puisque les matériaux magnétiques enrobés utilisant des poudres conductrices tel que l'alliage Samarium-Cobalt présentent les avantages d'une meilleure stabilité thermique, et d'une meilleure résistance à la défaillance mécanique comparativement aux matériaux magnétiques en ferrite.

En conséquence, dans cette forme de réalisation de la présente invention, l'aimant (61, en figure 3A) peut être formé à partir d'une simple pièce de matériau magnétique enrobé, comme précédemment décrit. Dans cette forme de réalisation de l'invention, cependant, la conductivité du matériau magnétique global peut être réduite, en réduisant la proportion du matériau magnétique en poudres dans l'aimant fini, à un niveau qui, pour les dimensions de l'aimant fini fournira une valeur minimale Q acceptable pour l'antenne. Les calculs pour déterminer la conductivité du matériau magnétique par rapport aux dimensions de l'aimant fini pour fourrier une valeur particulière de Q pour l'antenne sont décrits dans la première forme de réalisation de l'invention, et sont montrés graphiquement en figures 4 à 6.

Dans cette forme de réalisation de l'invention les mêmes limites s'appliquent aussi bien à la taille maximale du grain du matériau magnétique en poudres que dans la première forme de réalisation de la présente invention. Par exemple, pour une fréquence de champ magnétique RF de 0.5 MHZ, une taille maximale du grain de 50 microns du matériau magnétique en poudres de Samarium-Cobalt empêchera substantiellement la perte de puissance intergranulaire de l'aimant fini (61, figure 3A).

Les hommes de l'art concevront d'autres formes de réalisation de la présente invention décrites ici qui ne s'éloignent pas de l'esprit de la présente invention. Les formes de réalisation montrées ici ne sont qu'à titre illustratif du concept inventif et ne devraient pas être interprétées cornme limitant la portée de l'invention. Plutôt, la portée de l'invention ne devrait être limitée que par les revendications qui suivent.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Instrument de détection par résonance magnétique nucléaire comprenant: une antenne pour induire un champ magnétique de radio fréquence dans des matériaux à analyser et pour détecter les signaux de résonance ma gnétique nucléaire à partir des dits matériaux et un aimant pour induire un champ magnétique statique dans les dits matériaux, le dit aimant étant formé à partir d'un matériau magnétique per manent électriquement conducteur, le dit aimant étant assemblé à partir de blocs isolés électriquement dans lesquels les limites entre les dits blocs adjacents sont orientées pour interrompre substantiellement les courants de Foucault dans le dit aimant; 2. Instrument selon la revendication 1, dans lequel les dits courants de Foucault sont induits par le dit champ magnétique de radio fréquence; 3. Instrument selon la revendication 1, dans lequel les dits blocs ont chacun une épaisseur calculée pour fournir une valeur minimale prédéterminée du facteur de qualité de la dite antenne; 4. Instrument selon la revendication 1, dans lequel le dit matériau magnétique permanent électriquement conducteur comprend de la poudre ayant une taille de particule maximale en fonction d'une fréquence du dit champ magnétique de radio fréquence de façon à em pêcher substantiellement la perte en puissance intergranulaire du dit champ magnétique de radio fréquence.;
1. 5.- Instrument selon la revendication 1, dans lequel le dit matériau magnétique électrique

   ment conducteur comprend une poudre enrobée par un matériau non-conducteur compre

   nant une résine polymère 6. - Instrument selon la revendication 1 dans lequel le matériau magnétique électriquement

   conducteur comprend l'alliage Samariurn-Cobalt; 7.- Instrument selon la revendication 1, dans lequel le matériau magnétique électriquement

   conducteur comprend l'alliage Néodyme-Fer-Bore;
2. 8.- Instrument selon la revendication 1, dans lequel la dite antenne comprend une antenne à

   dipôle transversale disposée sur une surface extérieure du dit aimant, les dites limites

   étant substantiellement parallèles au dit axe longitudinal et perpendiculaires à une direc

   tion de champ magnétique principal de la dite antenne; 9.- Instrument selon la revendication 1 dans lequel la dite antenne comprend une antenne à

   dipôle transversale disposée sur une surface extérieure du dit aimant, les dites limites

   étant substantiellement perpendiculaires au dit axe longitudinal; 10.- Instrument selon la revendication 1 dans lequel la dite antenne comprend une antenne à

   dipôle longitudinale, les dites limites étant substantiellement parallèles au dit axe longi

   tudinal et s'étendant radialement vers ltextérieur à partir du dit axe longitudinal;
3. 11.- Instrument de détection par résonance magnétique nucléaire selon la revendication 1,

   caractérisé:

   en ce qu'il comprend plus précisément:

   - une antenne pour induire un champ magnétique de ra

   dio fréquence dans des formations géologiques entourant le dit appareil et pour détecter

   des signaux de résonance magnétique nucléaire à partir des dites formations géologiques;

   et

   - un aimant pour induire un champ magnétique statique à

   l'intérieur des dites formations géologiques, le dit aimant étant formé à partir d'un maté

   riau magnétique permanent électriquement conducteur, le dit matériau magnétique ayant

   une taille de particule maximale fonction d'une fréquence du dit champ magnétique de

   radio fréquence pour empêcher substantiellement la perte en puissance intergranulaire du

   dit champ magnétique de radio fréquence, le dit aimant étant assemblé à partir de blocs

   isolés électriquement du dit matériau magnétique où les limites entre les dits blocs adja

   cents sont orientées pour interrompre substantiellement les dits courants de Foucault dans

   le dit aimant;

   12. Méthode mettant en oeuvre un instrument selon la revendication 1 1 dans laquelle les dits

   courants de Foucault sont induits par le dit champ magnétique de radio fréquence;
4. 13.- Instrument selon la revendication 11 utilisé pour la diagraphie des puits, caractérisé:

   en ce que chacun des dits blocs a une épaisseur calculée

   pour fournir une valeur minimale du facteur de qualité de la dite antenne,

   en ce que le dit aimant comprend un cylindre ayant une

   aimantation substantiellement uniforme suivant un axe longitudinal du dit cylindre et une

   direction d'aimantation substantiellement perpendiculaire au dit axe longitudinal, la dite

   antenne comprenant une antenne à dipôle transversale disposée sur une surface extérieure

   du dit aimant, et les dites limites étant substantiellement parallèles au dit axe longitudinal

   et substantiellement perpendiculaires à une direction principale du champ magnétique de

   la dite antenne,

   en ce que le dit aimant comprend un cylindre ayant une

   aimantation substantiellement uniforme suivant un axe longitudinal du dit cylindre et une direction d'aimantation substantiellement perpendiculaire au dit axe longitudinal, la dite antenne comprenant une antenne à dipôle transversale disposée sur une surface extérieure du dit aimant, et les dites limites étant substantiellement perpendiculaires au dit axe lon- gitudinal,

   en ce que le dit aimant comprend un cylindre ayant une aimantation substantiellement uniforme suivant un axe longitudinal du dit cylindre et une direction d'aimantation substantiellement perpendiculaire au dit axe longitudinal, la dite antenne comprenant une antenne à dipôle longitudinale, et les dites limites étant substantiellement parallèles au dit axe longitudinal et s'étendant substantiellement radialement vers l'extérieur à partir du dit axe longitudinal,

   en ce que le dit aimant est formé d'un matériau magnétique en poudre lié par un liant non-conducteur,

   en ce que le dit matériau magnétique en poudre a une taille granulaire maximale pour empêcher substantiellement la perte de puissance intergranulaire du dit champ magnétique de radio fréquence,

   le matériau magnétique en poudre étant l'un des alliages du groupe d'alliages comprenant l'alliage Samarium-Cobalt et l'alliage Néodyme-Fer

   Bore,

   la dite taille granulaire maximale étant d'environ 50 microns correspondant à une fréquence du dit champ magnétique de radio fréquence d'environ 0.5 MHz;

   le dit liant non conducteur comprenant une résine polymère, et

   Ila proportion du dit matériau magnétique en poudre électriquement conducteur dans le dit aimant étant choisie pour procurer une conductivité électrique prédéterminée du dit aimant, ce par quoi est déterminée une valeur prédéterminée du facteur de qualité de la dite antenne.