NO134166B

NO134166B -

Info

Publication number: NO134166B
Application number: NO2903/68A
Authority: NO
Inventors: C Jumentier; A Bonnet; C Boiteau
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 1967-08-08
Filing date: 1968-07-23
Publication date: 1976-05-18
Also published as: SE343158B; NL6811269A; CH498059A; FI50847C; DK141244C; JPS565663B1; BE719191A; ES356998A1; DK141244B; FR94568E; NL158861B; US3658633A; DE1784432B2; FI50847B; DE1784432A1; GB1219023A; NO134166C

Description

Apparat for måling av selv meget svake magnetfelter, særlig jordmagnetiske felter, spesielt for skjerping. Apparatus for measuring even very weak magnetic fields, especially earth magnetic fields, especially for sharpening.

Det er, blant annet i hovedpatentet, It is, among other things, in the main patent,

blitt beskrevet et apparat til måling av magnetiske felter, selv meget svake så-danne, hvor det som element som er føl-somt for det magnetiske felt som skal måles anvendes en «prøve» som består av en oppløsning som inneholder for det ene atomkjerner som har et kinetisk moment og et magnetisk moment som begge er forskjellige fra null og for det annet inneholder oppløst i samme oppløsningsmid-del et fiksert eller bundet paramagnetisk stoff av hyperfin struktur, dvs. et stoff som inneholder minst en elektron som ikke er paret i konfigurasjon S i forhold til en kjerne i det nevnte stoff (som likeledes har kinetisk og magnetisk moment som begge er forskjellige fra null) og som har et fra null forskjellig smalt resonansbånd, selv i et felt som har verdien null. has been described an apparatus for measuring magnetic fields, even very weak ones, where the element that is sensitive to the magnetic field to be measured is a "sample" which consists of a solution containing, on the one hand, atomic nuclei which has a kinetic moment and a magnetic moment which are both different from zero and secondly contains dissolved in the same solvent a fixed or bound paramagnetic substance of hyperfine structure, i.e. a substance containing at least one electron which is not paired in configuration S relative to a nucleus in said substance (which likewise has a kinetic and magnetic moment which are both non-zero) and which has a non-zero narrow resonance band, even in a field which has the value zero.

Ved hjelp av et slikt apparat er det mulig å foreta nøyaktig måling av magnetiske felter, for det første fordi: — kjerneresonansfrekvensen (også kalt Larmor-frekvensen) av oppløsningsmidlets atomkjerner er nøyaktig proporsjonal med det magnetiske felts styrke, og With the help of such an apparatus, it is possible to make accurate measurements of magnetic fields, firstly because: — the nuclear resonance frequency (also called the Larmor frequency) of the solvent's atomic nuclei is exactly proportional to the strength of the magnetic field, and

— for det annet fordi ansøkerne har — secondly, because the applicants have

funnet at hvis man på slike oppløsninger av paramagnetiske stoffer (f. eks. salter av metaller i overgangsgruppen eller frie radi-kaler) lar innvirke sterke felter av samme found that if such solutions of paramagnetic substances (e.g. salts of metals in the transition group or free radicals) are subjected to strong fields of the same

frekvens som vedkommende paramagnetiske stoffs elektroniske resonansfrekvens, oppnår man en økning av kjernepolarisa-sjonen av oppløsningsmidlet (som eksempelvis består av en væske, f. eks. vann, som inneholder protoner), dvs. et makroskopisk kjerneresonanssignal hos oppløsningen; frequency as the electronic resonance frequency of the paramagnetic substance in question, one achieves an increase in the nuclear polarization of the solvent (which for example consists of a liquid, e.g. water, which contains protons), i.e. a macroscopic nuclear resonance signal in the solution;

oppløsningen emitterer da, når man metter et av dens elektroniske resonansbånd,energi som har samme frekvens som frekvensen av kjerneresonansen hos oppløsningsmid-lets kjerner, men har større intensitet. Den økning av oppløsningsmidlets atomkjerne-polarisasjon som man iakttar, skyldes at den ikke parede elektron utsettes, ikke bare for det ytre magnetfelt, som kan være meget svakt (av størrelsesorden 0.5 gauss når det gjelder jordmagnetisk felt), men også for det felt som frembringes av det magnetiske moment av en kjerne i det nevnte paramagnetiske stoff, som kjernen er kob-let med ved hjelp av den hyperfine struktur. the solution then emits, when one of its electronic resonance bands is saturated, energy that has the same frequency as the frequency of the nuclear resonance of the solvent's nuclei, but has greater intensity. The observed increase in the solvent's nuclear core polarization is due to the unpaired electron being exposed not only to the external magnetic field, which can be very weak (of the order of 0.5 gauss in the case of the Earth's magnetic field), but also to the field produced of the magnetic moment of a core in the aforementioned paramagnetic substance, with which the core is connected by means of the hyperfine structure.

Da dessuten protoners polarisasjon er negativ; dette gjør det mulig å anvende en tisk stoff av den ovennevnte type, er deres paramagnetiske kjernesusceptibilitet også negativ; dette gjør det mulig å anvende en autooscillatormåleanordning av typen «maser» (mikrobølgeforsterkning ved stimu-lert strålingsemisjon). As, moreover, the polarization of protons is negative; this makes it possible to use a tic substance of the above type, their paramagnetic core susceptibility is also negative; this makes it possible to use an autooscillator measuring device of the "maser" type (microwave amplification by stimulated emission of radiation).

I hovedpatentet er det angitt, at hvis visse betingelser angående det magnetiske moments fortegn realiseres, får man en emisjon av energi fra oppløsningsmidlets atomkjerner med en frekvens som har disses kjerneresonansfrekvens, i stedet for den vanlige absorpsjon av energi, og i ho-vedpatentets figurer 4 og 5 er det vist en innretning ved hjelp av hvilken man — uten noen sveiping av frekvens eller magnetfelt — kan måle styrken av magnetfelter (spesielt jordmagnetiske felter). Denne innretning, som er basert på en slik spontan energiemisjon, omfatter anordninger til metning av oppløsningens elektron-resonansfrekvens, anordninger som opp-fanger den energi som oppløsningen emitterer ved kjerneresonansfrekvensen av opp-løsningens kjerner, og anordninger som måler den således oppfangede energis frekvens; denne frekvens er, som nevnt ovenfor, nøyaktig proporsjonal med styrken av det magnetfelt i hvilket oppløsningen er plasert, og proporsjonalitetskoefflsienten er nøyaktig kjent (se f. eks. tabellen på side 2549—2551 i Handbook of Chemistry and Physics, Chemical Rubber Publishing Co., Cleveland, Ohio, U.S.A., 4o. utgave, 1958, som angir kjerneresonansfrekvenser eller Larmor-frekvenser, for felter på 10 000 gauss.) In the main patent, it is stated that if certain conditions regarding the sign of the magnetic moment are realized, an emission of energy is obtained from the solvent's atomic nuclei with a frequency that has their nuclear resonance frequency, instead of the usual absorption of energy, and in the main patent's figures 4 and 5 shows a device with the help of which — without any sweep of frequency or magnetic field — the strength of magnetic fields (especially geomagnetic fields) can be measured. This device, which is based on such a spontaneous energy emission, includes devices for saturating the solution's electron resonance frequency, devices that capture the energy that the solution emits at the nuclear resonance frequency of the solution's nuclei, and devices that measure the frequency of the energy thus captured; this frequency is, as mentioned above, exactly proportional to the strength of the magnetic field in which the solution is placed, and the proportionality coefficient is exactly known (see, for example, the table on pages 2549—2551 in the Handbook of Chemistry and Physics, Chemical Rubber Publishing Co. , Cleveland, Ohio, U.S.A., 4th ed., 1958, indicating nuclear resonance frequencies, or Larmor frequencies, for fields of 10,000 gauss.)

En innretning i henhold til hovedpatentet, for måling av magnetiske felter, hvor det nyttes den spontane emisjon av energi ved en frekvens som er proporsjonal med magnetfeltet, som fås ved hjelp av en oppløsning som inneholder for det ene atomkjerner, som har et kinetisk moment og et magnetisk moment, som er forskjellige fra null, og for det annet et paramagnetisk stoff av den ovennevnte art, omfatter: 1°) — en beholder som inneholder den ovennevnte oppløsning, f. eks. en oppløs-ning i vann av nitrosodisulfonat (også kalt peroksylamin-disulfonat); A device according to the main patent, for measuring magnetic fields, which uses the spontaneous emission of energy at a frequency proportional to the magnetic field, which is obtained by means of a solution containing, on the one hand, atomic nuclei, which have a kinetic moment and a magnetic moment, which is different from zero, and secondly, a paramagnetic substance of the above-mentioned kind, includes: 1°) — a container containing the above-mentioned solution, e.g. a solution in water of nitrosodisulfonate (also called peroxylamine disulfonate);

2°) — en høyfrekvenskrets som metter et elektronisk resonansbånd av det nevnte paramagnetiske stoff, hvilken krets er avstemt på det nevnte bånds frekvens (55 MHz for nitrosodisulfonat i et felt lik null eller meget svakt) og som inneholder for det ene en høyfrekvensspole som omgir den nevnte beholder og en avstemningskondensator, og for det annet en oscillator av samme høyfrekvens for matning av den nevnte spole; 2°) — a high-frequency circuit that saturates an electronic resonance band of the said paramagnetic substance, which circuit is tuned to the frequency of the said band (55 MHz for nitrosodisulfonate in a field equal to zero or very weak) and which contains, on the one hand, a high-frequency coil that surrounds the said container and a tuning capacitor, and secondly an oscillator of the same high frequency for feeding the said coil;

3°) — en lavfrekvenskrets for utta-king av den energi som oppløsningen emitterer ved oppløsningsmidlets kjerneresonansfrekvens (2100 Hz for protoner i vann i jordmagnetfelt); denne strømkrets, som 3°) — a low-frequency circuit for extracting the energy emitted by the solution at the solvent's core resonance frequency (2100 Hz for protons in water in the earth's magnetic field); this circuit, which

inneholder en lavfrekvensspole for utta-king av den nevnte energi samt en avstemningskondensator, kan .avstemmes på den nevnte frekvens og har en godhetsfaktor Q som er meget stor, slik at den kan arbeide som autooscillator eller «maser» ved denne frekvens. contains a low-frequency coil for extracting the aforementioned energy as well as a tuning capacitor, can be tuned to the aforementioned frequency and has a very large goodness-of-fit factor Q, so that it can work as an autooscillator or "buzzer" at this frequency.

4°) — en måleanordning (f. eks. av dekadetellertype) for lavfrekvenskretsens svingefrekvens, hvilken frekvens er proporsjonal med styrken av det felt i hvilket beholderen er anbragt. 4°) — a measuring device (e.g. of decade counter type) for the low-frequency circuit's oscillation frequency, which frequency is proportional to the strength of the field in which the container is placed.

For den lavfrekvente resonanskrets, som i hovedsaken består av en lavfrekvensspole og en avstemningskondensator, oppnår man på kjent vis auto-oscillasjon ved å shunte den med et nettverk som har negativ motstand, f. eks. et elektronisk nettverk som inneholder en rørforsterker, på den måte som er vist i utførelseseksemplet i fig. 5 i hovedpatentet. For the low-frequency resonant circuit, which essentially consists of a low-frequency coil and a tuning capacitor, auto-oscillation is achieved in a known manner by shunting it with a network that has a negative resistance, e.g. an electronic network containing a tube amplifier, in the manner shown in the embodiment in fig. 5 of the main patent.

I hovedpatentet er det, for at lavfrekvenskretsen skal kunne arbeide som autooscillator eller «maser», anvendt to av-stemningsmidler, nemlig variering av den nevnte kondensators kapasitet og variering av reaksjonsforholdet mellom de to trinn i rørforsterkeren. In the main patent, in order for the low-frequency circuit to work as an autooscillator or "maser", two means of tuning are used, namely variation of the aforementioned capacitor's capacity and variation of the reaction ratio between the two stages in the tube amplifier.

I et smalt frekvensbånd, som er sent-rert omkring kjerneresonansfrekvensen eller Larmor-frekvensen, blir den reelle del eller konduktans G av lavfrekvenskretsens eller kjerneoscillatorens admittans G +jY In a narrow frequency band, which is centered around the core resonance frequency or the Larmor frequency, the real part or conductance G of the admittance of the low-frequency circuit or core oscillator becomes G +jY

(det inverse av den komplekse impedans) (the inverse of the complex impedance)

minsket med dG som følge av energiemisjon fra den flytende «prøve» hos hvilken et elektronresonansbånd er blitt mettet av høyfrekvenskretsen; samtidig undergår dens rene imaginære del eller susceptans ved den samme admittans en korrelativ variasjon. decreased by dG due to energy emission from the liquid "sample" in which an electron resonance band has been saturated by the high-frequency circuit; at the same time its pure imaginary part or susceptance at the same admittance undergoes a correlative variation.

Hvis man nå forbinder denne lavfrekvenskrets klemmer med et elektronisk nettverk, hvis komplekse inngangsadmittans er G' + jY' (hvor G' er nettverkets inngangskonduktans og jY' dets inngangssusceptans), vet man at for å få oscilla-sjonsbetingelser er det nødvendig at: 1°) - G' er negativ (dvs. at nettverket har If one now connects the terminals of this low-frequency circuit with an electronic network, whose complex input admittance is G' + jY' (where G' is the network's input conductance and jY' its input susceptance), one knows that in order to obtain oscillation conditions it is necessary that: 1 °) - G' is negative (ie the network has

en negativ motstand, a negative resistance,

2°) - at den absolutte verdi av G' er større 2°) - that the absolute value of G' is greater

enn verdien av G -f- dG, than the value of G -f- dG,

3°) - at Y' har samme absolutte verdi som Y, men har motsatt fortegn. 3°) - that Y' has the same absolute value as Y, but has the opposite sign.

Videre er det, for å oppnå oscillasjons-forhold ved Larmor-frekvensen dessuten nødvendig at: 4°)-den absolutte verdi av G' er lavere enn verdien av G. Furthermore, in order to achieve oscillation conditions at the Larmor frequency, it is also necessary that: 4°)-the absolute value of G' is lower than the value of G.

Hvis denne absolutte verdi av G' var større enn av G, ville man nemlig få (slik som tilfellet er i de klassiske oscillatorer med negativ motstand) et system med frie oscillasjoner hvis frekvens, bestemt av lavfrekvenskretsens og det elektroniske nettverks karakteristiske egenskaper, ville være uavhengig av Larmor-frekvensen og altså av feltet som skal måles. If this absolute value of G' were greater than that of G, one would get (as is the case in the classical oscillators with negative resistance) a system of free oscillations whose frequency, determined by the characteristic properties of the low-frequency circuit and the electronic network, would be independent of the Larmor frequency and thus of the field to be measured.

For å oppnå auto-oscillasjon av lavfrekvenskretsen ved Larmor-frekvens, altså at hele anordningen arbeider som «maser», må man derfor sørge for at de føl-gende betingelser oppfylles samtidig: In order to achieve auto-oscillation of the low-frequency circuit at the Larmor frequency, i.e. that the entire device works as a "buzzer", one must therefore ensure that the following conditions are met at the same time:

Dette vil med andre ord si, at når man søker den betingelse ved hvilken det fås kjerneoscillasjon ved Larmor-frekvens, må man samtidig og nøyaktig regulere to stør-relser eller verdier, f. eks. for det ene en kapasitet og for det annet en reaksjonsgrad; for dette formål ble det i hovedpatentet anvendt den utførelsesform som er vist i patentets figur 5, nemlig en varierbar kondensator, ved hvis hjelp man kunne avstemme kapasiteten, og et potensiometer ved hvis hjelp man kunne regulere reaksjonsgraden av det elektroniske kretsløp. In other words, this means that when one seeks the condition under which nuclear oscillation is obtained at the Larmor frequency, one must simultaneously and accurately regulate two quantities or values, e.g. on the one hand a capacity and on the other a degree of reaction; for this purpose, the main patent used the embodiment shown in figure 5 of the patent, namely a variable capacitor, with the help of which the capacity could be tuned, and a potentiometer with the help of which the degree of reaction of the electronic circuit could be regulated.

Denne dobbelte regulering er i alle til-feller en operasjon som er vanskelig og langvarig å utføre, hvis man ikke på forhånd med tilstrekkelig tilnærmethet kjen-ner styrken av det magnetfelt man ønsker å måle, og i hvilket er plasert den flytende «prøve» som inneholder det paramagnetiske stoff. This double regulation is in all cases an operation that is difficult and lengthy to carry out, if one does not know in advance with sufficient approximation the strength of the magnetic field one wishes to measure, and in which the liquid "sample" is placed which contains the paramagnetic substance.

Enn videre krever vedlikeholdet av betingelsene B og C under driften •— for både å unngå risiko for stans av oscillasj onene og for en parasittisk funksjonering av oscil-latoren ved dens egen frekvens og ikke lenger ved maserfrekvens — at det elektroniske nettverk funksjonerer meget sta-bilt like overfor ytre faktorer, då en variasjon i forsterkning ledsages av en variasjon av nettverkets konduktans og susceptans. Furthermore, the maintenance of conditions B and C during operation •— to avoid both the risk of stopping the oscillations and for a parasitic functioning of the oscillator at its own frequency and no longer at the maser frequency — requires that the electronic network functions very stably similarly to external factors, as a variation in gain is accompanied by a variation in the network's conductance and susceptance.

Oppfinnerne har funnet at innstilling og vedlikehold av oscillasj onsbetingelsene kan oppnås ved at man for det ene foretar innstillingen av elektronnettverkets inngangskonduktans ved å gjøre denne konduktans avhengig av amplituden av den spenning som kjerneoscillatoren leverer, og at for det annet nettverkets inngangssusceptans gjø-res neglisjerbar i forhold til samme hos lavfrekvenskretsens varierbare kondensator, hvilket gjør det mulig å oppfylle betingelsen C ved en regulering av den nevnte kondensator, hvilket er lett å utføre. The inventors have found that setting and maintaining the oscillation conditions can be achieved by, on the one hand, setting the input conductance of the electron network by making this conductance dependent on the amplitude of the voltage supplied by the core oscillator, and that, on the other hand, the input susceptance of the network is made negligible in compared to the same in the low-frequency circuit's variable capacitor, which makes it possible to fulfill condition C by regulating the said capacitor, which is easy to carry out.

Oppfinnelsen består altså av en innretning ifølge påstandene 7—13 i patent nr. 100.164 for måling av magnetfelt, omfattende en beholder med et oppløsnings-middel som inneholder atomkjerner som har et kinetisk moment og et magnetisk moment som begge er forskjellig fra null, og inneholder et paramagnetisk stoff med minst én, ved en bestemt frekvens, metningsdyktig elektronresonanslinje, idet opp-løsningen ved metning av denne resonanslinje utsender energi med kjerneresonansfrekvens, videre omfattende en høyfre-kvensspole som tjener til i det indre av The invention therefore consists of a device according to claims 7-13 in patent no. 100,164 for measuring magnetic fields, comprising a container with a solvent that contains atomic nuclei that have a kinetic moment and a magnetic moment that are both different from zero, and contain a paramagnetic substance with at least one, at a certain frequency, saturable electron resonance line, as the solution upon saturation of this resonance line emits energy with a nuclear resonance frequency, further comprising a high-frequency coil that serves in the interior of

beholderen å frembringe et magnetisk felt, the container to produce a magnetic field,

samt midler til å forsyne høyfrekvensspo-len med elektrisk energi av elektronresonanslinjens frekvens for metning av denne as well as means for supplying the high-frequency coil with electrical energy of the frequency of the electron resonance line to saturate it

linje, en lavfrekvensspole for å oppta line, a low frequency coil to record

den med kjerneresonansfrekvens utstrålte energi, en variabel kondensator som sammen med lavfrekvensspolen ved kjerneresonansfrekvens danner en resonanssvingekrets med meget høy Q-faktor, og et med the energy radiated at the core resonance frequency, a variable capacitor which together with the low frequency coil at the core resonance frequency forms a resonant oscillating circuit with a very high Q-factor, and a

lavfrekvenskretsen parallellkoblet elektronisk nett som arbeider som forsterker og har en inngangsadmittans som utgjøres av summen av en reell negativ konduktans og en imaginær susceptans og innretningen er karakterisert ved at for automatisk regulering av inngangsadmittansen, således at dens absolutt-verdi avtar med økende amplitude ved den i resonanskretsen frembragte spenning, avledes det fra resonanskretsen en med den forannevnte spenning proporsjonal like-spenning som påtrykkes det elektroniske netts første forsterkertrinn. the low-frequency circuit parallel-connected electronic network that works as an amplifier and has an input admittance which is the sum of a real negative conductance and an imaginary susceptance and the device is characterized in that for automatic regulation of the input admittance, so that its absolute value decreases with increasing amplitude at the voltage produced by the resonant circuit, a DC voltage proportional to the aforementioned voltage is derived from the resonant circuit and applied to the first amplifier stage of the electronic network.

En slik regulering av inngangsimpe-dansen av det elektroniske nettverk som Such regulation of the input impedance of the electronic network as

shunter kjerneoscillatoren, medfører en dyptgående modifikasjon av arbeidsbetin-gelsene for anordningen til måling av magnetfelter, hvilket arbeide skal bli forklart nedenfor, etter en de"taljert beskrivelse av en spesiell utførelsesform av anordningen. Ved at man regulerer det elektroniske nettverks konduktans og susceptans i henhold til oppfinnelsen oppnås nemlig føl-gende: — for det ene sikres det at lavfrekvenskretsen arbeider som autooscillator, fordi det elektroniske nettverks inngangskonduktans stadig holdes på den verdi som passer hertil, og — for det annet økes oscillasj onenes frekvensstabilitet og dermed presisjonen av målingen ved Larmor-frekvens, dvs. til slutt målingen av styrken av det magnetfelt i hvilket den flytende «prøve» er anbragt, på grunn av nedsettelsen av det shunts the core oscillator, entails a profound modification of the working conditions for the device for measuring magnetic fields, which work will be explained below, after a detailed description of a special embodiment of the device. By regulating the conductance and susceptance of the electronic network according to the invention achieves the following: — firstly, it is ensured that the low-frequency circuit works as an autooscillator, because the input conductance of the electronic network is constantly kept at the value that suits this, and — secondly, the frequency stability of the oscillations is increased and thus the precision of the Larmor measurement -frequency, i.e. finally the measurement of the strength of the magnetic field in which the liquid "sample" is placed, due to the reduction of the

elektroniske nettverks inngangssusceptans, som ellers ville innvirke på oscillatorfre-kvensen. electronic network's input susceptance, which would otherwise affect the oscillator frequency.

Videre vet man at man kan variere et elektronisk nettverks inngangskonduktans enten ved å påvirke reaksjonsgraden eller nettverkets forsterkning, og at disse to ka-rakteristikker hos nettverket inngår på symmetrisk måte ved beregningen av den nevnte konduktans. Furthermore, it is known that you can vary an electronic network's input conductance either by influencing the degree of reaction or the network's amplification, and that these two characteristics of the network are included in a symmetrical way when calculating the aforementioned conductance.

Oppfinnerne har konstatert, at innenfor oppfinnelsens ramme er det særlig fordelaktig å realisere en automatisk regulering av de elektroniske nettverks inngangskonduktans ved å gjøre nettverkets omsetning avhengig av den spenning som leveres av kjerneoscillatoren, og å nytte variasjonen i reaksjonsgraden til å bevirke en viss for-hånds grovregulering av den nevnte konduktans, før anordningen virker som «maser». The inventors have established that, within the framework of the invention, it is particularly advantageous to realize an automatic regulation of the electronic network's input conductance by making the network's turnover dependent on the voltage supplied by the core oscillator, and to use the variation in the degree of reaction to effect a certain advance rough regulation of the aforementioned conductance, before the device acts as a "messer".

Det er klart, at når man nytter en variasjon av nettverkets forsterkning til å realisere automatisk regulering av dets inngangskonduktans, er det av vesentlig betydning at nettverkets inngangssusceptans nedsettes til en neglisjerbar verdi på grunn av at denne konduktans, som innvirker på maserens oscillasj onsfrekvens, som kjent avhenger av nettverkets forsterkningsgrad, hvilken ellers kan bli un-derkastet store variasjoner. It is clear that when one uses a variation of the network's gain to realize automatic regulation of its input conductance, it is of significant importance that the network's input susceptance is reduced to a negligible value due to the fact that this conductance, which affects the maser's oscillation frequency, which known depends on the network's degree of amplification, which can otherwise be subject to large variations.

Disse betingelser oppfylles i en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen hvor: — det elektroniske nettverk består i hovedsaken av en forsterker som omfatter et første forsterkertrinn med varierbar forsterkning, et annet forsterkertrinn og mellom det første og det annet trinn en kjede med regulerbar reaksjon; — midler til regulering av det elektroniske nettverks inngangskonduktans, omfattende for det ene midler som fra den i resonanskretsen frembragte spenning stadig utleder en likespenning av amplitude som er proporsjonal med samme av den spenning er blitt frembragt i resonanskretsen, og for det annet midler som påtrykker den nevnte likespenning på det første trinn for å minske dette trinns forsterkning når likespenningen øker, idet den nevnte spenning eksempelvis påtrykkes som polarisasjons-spenning på styreelektroden i røret eller rørene i det første forsterkertrinn, som arbeider på det ikke-lineære parti av sin ka-rakteristikk; — og midler som innvirker på det elektroniske nettverks inngangssusceptans og som omfatter for det ene en motreaksjonskjede i det annet forsterkertrinn og for det These conditions are met in a preferred embodiment of the invention where: — the electronic network mainly consists of an amplifier comprising a first amplifier stage with variable gain, a second amplifier stage and between the first and the second stage a chain with adjustable response; — means for regulating the input conductance of the electronic network, comprising on the one hand means which constantly derive from the voltage produced in the resonant circuit a direct voltage of amplitude proportional to the voltage produced in the resonant circuit, and on the other hand means which apply said DC voltage on the first stage in order to reduce this stage's amplification when the DC voltage increases, as the said voltage is for example applied as a polarization voltage to the control electrode in the tube or tubes in the first amplifier stage, which works on the non-linear part of its characteristic ; — and means which affect the input susceptance of the electronic network and which comprise, on the one hand, a counter-reaction chain in the other amplifier stage and on the other

annet minst én varierbar kompensasjonskondensator som er i stand til å utligne den samlede faseforskyvning som er blitt bevirket av det elektroniske nettverk ved en frekvens som ligger praktisk talt i mid-ten av det bånd av arbeidsfrekvenser som svarer til det felt som skal måles. another, at least one variable compensation capacitor which is capable of compensating the total phase shift which has been caused by the electronic network at a frequency which lies practically in the middle of the band of working frequencies which corresponds to the field to be measured.

Enn videre er det fordelaktig å anvende en helt symmetrisk montering av lavfrekvenskretsen og av det elektroniske nettverk, for å minske støy, spesielt inngangs-støyen, som har en skadelig innflytelse på målenøyaktigheten av Larmor-frekvensen. Furthermore, it is advantageous to use a completely symmetrical mounting of the low-frequency circuit and of the electronic network, in order to reduce noise, especially the input noise, which has a detrimental influence on the measurement accuracy of the Larmor frequency.

Oppfinnelsen skal bli forklart nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, som angir et utførelseseksempel. The invention will be explained in more detail below in connection with the drawing, which indicates an exemplary embodiment.

Tegningen, som bare har en figur, representerer skjematisk en anordning til måling av selv meget svake magnetiske felter i henhold til en foretrukken utførelse av oppfinnelsen. The drawing, which has only one figure, schematically represents a device for measuring even very weak magnetic fields according to a preferred embodiment of the invention.

En anordning i henhold til oppfinnelsen omfatter: 1°) en beholder 11, som inneholder en A device according to the invention comprises: 1°) a container 11, which contains a

oppløsning 2, som består av: resolution 2, which consists of:

— et som regel ioniserende oppløs-ningsmiddel, som inneholder atomkjerner som har et kinetisk moment og et magnetisk moment, som begge er forskjellige fra null, og hvor oppløsningsmidlet f. eks. kan bestå av vann; — et i dette oppløsningsmiddel oppløst stoff hvis konsentrasjon i oppløsningen er liten og ikke kritisk (det forefinnes som regel bare i form av spor); dette paramagnetiske stoff, som kan være et salt av et metall av en overgangsgruppe eller et fritt — a generally ionizing solvent, which contains atomic nuclei which have a kinetic moment and a magnetic moment, both of which are different from zero, and where the solvent e.g. may consist of water; — a substance dissolved in this solvent whose concentration in the solution is small and not critical (it is usually present only in the form of traces); this paramagnetic substance, which can be a salt of a metal of a transition group or a free one

radikal, har en hyperfin fiksert eller forbundet struktur, dvs. at stoffet i sin struktur inneholder minst en elektron som ikke radical, has a hyperfine fixed or connected structure, i.e. that the substance in its structure contains at least one electron which does not

er paret i konfigurasjon S i forhold til en is the pair in configuration S with respect to a

atomkjerne i det paramagnetiske stoff (hvilken kjernes kinetiske og magnetiske momenter likeledes er forskjellige fra null) og hvor dette elektrons resonansområde er smalt; atomic nucleus in the paramagnetic substance (whose kinetic and magnetic moments are likewise different from zero) and where this electron's resonance region is narrow;

— hvor denne oppløsning, når den mettes med en av det paramagnetiske stoffs elektroniske resonansbånd, sender ut energi av samme frekvens som de nevnte atom-kjerners frekvensområde i det magnetiske felt som oppløsningen er plasert i, hvilken — where this solution, when saturated with one of the paramagnetic substance's electronic resonance bands, emits energy of the same frequency as the aforementioned atomic nuclei's frequency range in the magnetic field in which the solution is placed, which

frekvens er helt proporsjonal med det nevnte felt, av de grunner som er angitt i hovedpatentet. frequency is entirely proportional to the aforementioned field, for the reasons stated in the main patent.

Blant oppløsninger som egner seg for fremstilling av en anordning som kan virke som autooscillator eller maser kan det eksempelvis nevnes: — en oppløsning av kalium- eller na-triumnitrodisulfonat i vann, pyridin eller formamid; — en oppløsning av defenyl-pikrylhy-drazyl i benzen eller i andre organiske opp-løsningsmidler; — en oppløsning av tetrafenylanti-mon-nitrodisulfonat i eter; — en oppløsning av pikryl-aminokar-bazyl i benzen; — en vandig oppløsning av ioner av et semikinon, f. eks. (O = CKH,-0)-. Among solutions that are suitable for the production of a device that can act as an autooscillator or maser, the following can be mentioned, for example: - a solution of potassium or sodium nitrodisulfonate in water, pyridine or formamide; — a solution of diphenyl-picrylhydrazyl in benzene or in other organic solvents; — a solution of tetraphenylantimony nitrodisulfonate in ether; — a solution of picryl-aminocarbazyl in benzene; — an aqueous solution of ions of a semiquinone, e.g. (O = CKH,-0)-.

2°)-en høyfrekvenskrets som kan mette et av det paramagnetiske stoffs resonansbånd, hvilken høyfrekvenskrets består i hovedsaken av en oscillator som har en meget stabil frekvens, f. eks. på 55 MHz når det skal måles et jordmagnetisk felt under anvendelse av en vandig oppløsning av nitrosodisulfonat; denne oscillator ma-ter en strømkrets som er avstemt på den nevnte elektroniske resonansfrekvens ved hjelp av en ikke vist kondensator og som inneholder høyfrekvensspolen 14, som har et lite antall vindinger av forholdsvis grov tråd, og er bestemt til å mette oppløsnin-gens elektroniske resonansbånd; 2°)-a high-frequency circuit that can saturate one of the paramagnetic substance's resonance bands, which high-frequency circuit mainly consists of an oscillator that has a very stable frequency, e.g. of 55 MHz when measuring an earth's magnetic field using an aqueous solution of nitrosodisulfonate; this oscillator feeds a current circuit which is tuned to the aforementioned electronic resonance frequency by means of a capacitor not shown and which contains the high frequency coil 14, which has a small number of turns of relatively coarse wire, and is intended to saturate the solution's electronic resonance band ;

3°)-en lavfrekvenskrets eller kjerne-oscillator 26 som består i hovedsaken av en lavfrekvensspole 13 med tallrike vindinger av fin tråd, som omgir beholderen og opp-samler den energi som av oppløsningen i beholderen emitteres med denne oppløs-nings kjerneresonansfrekvens, samt en kondensator 20, så det dannes en strøm-krets som er i resonans ved den nevnte kj erneresonansf rekvens; 3°)-a low-frequency circuit or core oscillator 26 which mainly consists of a low-frequency coil 13 with numerous windings of fine wire, which surrounds the container and collects the energy emitted by the solution in the container at the solution's core resonance frequency, as well as a capacitor 20, so a current circuit is formed which is in resonance at the aforementioned core resonance frequency;

4°) - midler til å måle den nevnte frekvens, hvilken måling foregår etter forsterkning av den av kretsen 26 leverte spenning i en vanlig forsterker 24, ved hjelp av en frekvensmåler 27, f. eks. av dekade-type, som er koplet mellom forsterkerens 24 utgangsklemmer 25. 4°) - means for measuring the mentioned frequency, which measurement takes place after amplification of the voltage supplied by the circuit 26 in an ordinary amplifier 24, by means of a frequency meter 27, e.g. of decade type, which is connected between the amplifier's 24 output terminals 25.

Den hittil beskrevne del av anordningen er helt lik den som i hovedpatentet er vist i fig. 4 og beskrevet der i forbindelse med denne figur, og det er i den her ved-føyede tegning benyttet de samme henvisningstall 11, i2, 13, 14, 24 og 25 for å be-tegne de samme deler som i den nevnte fig. 4 i hovedpatentet; The part of the device described so far is exactly the same as that shown in fig. in the main patent. 4 and described there in connection with this figure, and the same reference numbers 11, 12, 13, 14, 24 and 25 are used in the attached drawing to designate the same parts as in the aforementioned figure. 4 of the main patent;

5°)-et elektronisk nettverk 28 med negativ admittans som shunter lavfrekvenskretsen, og som likesom i fig. 5 i hovedpatentet utgjøres av en forsterker. 5°)-an electronic network 28 with negative admittance which shunts the low-frequency circuit, and which, like in fig. 5 in the main patent consists of an amplifier.

I den foreliggende utførelsesform omfatter forsterkeren, som har to suksessive forsterkertrinn med varierbar reaksjon mellom utgangstrinnet og inngangstrinnet, i hovedsaken to elektronutladnin^srør, f. eks. to dobbelttrioder 29 og 30, som danner de to forsterkertrinn. In the present embodiment, the amplifier, which has two successive amplifier stages with variable reaction between the output stage and the input stage, mainly comprises two electron discharge tubes, e.g. two double triodes 29 and 30, which form the two amplifier stages.

For, som nevnt ovenfor, å minske de ytre årsaker til støy og innflytelse på mate-spenningsfluktuasjonen, er lavfrekvenskretsen 26 og nettverket 28 begge utført helt elektrisk symmetriske, og det anvendes på tegningen de samme henvisningstall, forsynt med markeringer a resp. b for de symmetriske elementer av kretsen 26 og nettverket 28. In order, as mentioned above, to reduce the external causes of noise and influence on the supply voltage fluctuation, the low-frequency circuit 26 and the network 28 are both made completely electrically symmetrical, and the same reference numbers are used in the drawing, provided with markings a resp. b for the symmetrical elements of the circuit 26 and the network 28.

Nettverkets 28 inngangsklemmer 31, 31a, 31b, av hvilke de to sistnevnte er forbundet med rørets 29 styreelektroder 32a, 32b, er ved ledninger 33, 33a, 33b forbundet med lavfrekvenskretsens 26 utgangsklemmer 34, 34a, 34b, mens koplinger mellom forsterkerens to trinn er oppnådd ved å forbinde styregitterne 36a, 36b i røret 30 med anodene 37a, 37b, i røret 29 over kondensatorer 38a, 38b. The network's 28 input terminals 31, 31a, 31b, of which the latter two are connected to the tube's 29 control electrodes 32a, 32b, are connected by wires 33, 33a, 33b to the output terminals 34, 34a, 34b of the low-frequency circuit 26, while connections between the amplifier's two stages are achieved by connecting the control grids 36a, 36b in the tube 30 with the anodes 37a, 37b, in the tube 29 via capacitors 38a, 38b.

Hvis det ønskes, kan man betrakte den hittil beskrevne anordning som en enkel variant, men med symmetrisk montering, av anordningen, i fig. 5 i hovedpatentet. If desired, the device described so far can be regarded as a simple variant, but with symmetrical mounting, of the device in fig. 5 of the main patent.

I henhold til hovedtrekket ved oppfinnelsen skjer reguleringen av nettverkets 28 admittans, slik at betingelsene B og C til-fredsstilles samtidig, på følgende måte: 1°) - Først hva angår innstillingen av nettverkets inngangskonduktans: a) - Man etablerer, hovedsakelig for å mu-liggjøre forregulering av denne konduktans, en regulerbar reaksjon mellom de to forsterkertrinn, hvor reak-sjonskjeden mellom anodene 39a, 39b i røret 30 og inngangsklemmene 31a, 31b til nettverket 28 (dvs. til gitterne 32a, 32b i røret 29) består av motstander 40a, 40 b og potensiometere 41a, 41b, hvis glidere styres samtidig, ved hjelp av en felles aksel 42; på denne måte kan man innstille reaksjonsgraden, eller med andre ord verdien G' av nettverkets 28 negative inngangskonduktans, for en gitt forsterkningsgrad i det første forsterkertrinn (i røret 29). b) - Nøyaktig, automatisk innstilling av nettverkets inngangskonduktans oppnår man ved å gjøre forsterkningen i det første trinn avhengig av den spenning som tilføres fra lavfrekvenskretsen 26; dette skjer ved at: - for det ene utleder man fra veksel-spenningen på forsterkerens 24 utgangsklemmer 25 en likespenning hvis amplitude er proporsjonal med veksel-spenningens amplitude, hvilket skjer ved hjelp av en detektor som har to likerettende dioder 43, som samvirker med en kondensator 44 og et %-filter According to the main feature of the invention, the regulation of the network's 28 admittance takes place, so that conditions B and C are satisfied at the same time, in the following way: 1°) - First as regards the setting of the network's input conductance: a) - One establishes, mainly to mu - simulate pre-regulation of this conductance, an adjustable reaction between the two amplifier stages, where the reaction chain between the anodes 39a, 39b in the tube 30 and the input terminals 31a, 31b to the network 28 (ie to the grids 32a, 32b in the tube 29) consists of resistors 40a, 40b and potentiometers 41a, 41b, the sliders of which are controlled simultaneously, by means of a common shaft 42; in this way, one can set the degree of reaction, or in other words the value G' of the negative input conductance of the network 28, for a given degree of amplification in the first amplifier stage (in tube 29). b) - Accurate, automatic setting of the network's input conductance is achieved by making the gain in the first stage dependent on the voltage supplied from the low-frequency circuit 26; this happens by: - firstly, a direct voltage whose amplitude is proportional to the amplitude of the alternating voltage is derived from the alternating voltage on the output terminals 25 of the amplifier 24, which occurs with the help of a detector which has two rectifying diodes 43, which cooperate with a capacitor 44 and a % filter

som består av en motstand 46 og to kondensatorer 47, hvilken likespenning opptrer på filterets 45 klemmer 48; og — for det annet anbringer man mellom klemmene 48 et potensiometer 49 og uttar gjennom dettes slepekontakt 50 en regulerbar del av denne like-spenning — hvorved man kan variere reguleringsgraden, og denne del spenning påtrykkes på nettverkets 28 inn-gangsklemme 31; en kondensator 58 tjener til å isolere visse partier av nettverket fra denne likespenning. which consists of a resistor 46 and two capacitors 47, which DC voltage appears on the terminals 48 of the filter 45; and - secondly, a potentiometer 49 is placed between the terminals 48 and an adjustable part of this DC voltage is taken through its drag contact 50 - whereby the degree of regulation can be varied, and this part of the voltage is applied to the input terminal 31 of the network 28; a capacitor 58 serves to isolate certain parts of the network from this DC voltage.

Den, normalt i volt uttrykte, variasjon av potensialet som påtrykkes klemmen 31, og som — for en bestemt stilling av slepekontakten 50 — er proporsjonal med amplituden av oscillasj oner i strømkretsen 26, gjenfinnes gjennom denne strømkrets på klemmene 31a og 31b, og den bevirker derfor en identisk variasjon av differensen mellom det midlere potensial mellom gitterne 32a, 32b og anodene 37a, 37b i røret 29. Hvis man ordner det slik at røret 29 arbeider på en ikke-lineær del av sin ka-rakteristikk, vil en variasjon av potensial-differensen mellom gittere og anode bevirke — for de oscillasj oner som man un-dersøker og hvis amplitude normalt uttryk-kes i millivolt — en slik variasjon av forsterkningen at denne avtar når den nevnte potensialdifferense tiltar. The variation of the potential, normally expressed in volts, which is applied to the terminal 31, and which — for a certain position of the towing contact 50 — is proportional to the amplitude of oscillations in the current circuit 26, is found through this current circuit on the terminals 31a and 31b, and it causes therefore an identical variation of the difference between the mean potential between the grids 32a, 32b and the anodes 37a, 37b in the tube 29. If one arranges it so that the tube 29 works on a non-linear part of its characteristic, a variation of potential - the difference between grids and anode causes — for the oscillations that are investigated and whose amplitude is normally expressed in millivolts — such a variation of the amplification that this decreases when the aforementioned potential difference increases.

Som kjent virker denne forsterknings-variasjon normalt på nettverkets 28 susceptans, men denne er i henhold til oppfinnelsen gjort meget liten. As is known, this gain variation normally affects the susceptance of the network 28, but this is made very small according to the invention.

2°) - Inngangssusceptansen av nettverket 28 nedsettes i virkeligheten til en neglisjerbar verdi i det frekvensbånd som det arbeides med. 2°) - The input susceptance of the network 28 is reduced in reality to a negligible value in the frequency band that is being worked with.

Denne nedsettelse oppnås først og fremst ved at man stabiliserer det annet trinn (røret 30) ved en sterk mot-reaksjon, som oppnås ved hjelp av motstanden 52a, 52b, og som minsker den faseforskyvning som skyldes forbindelseskondensatorene 38a, 38b og parasittkapasiteter mellom anodene 37a, 37b, 39a, 39b og jord. This reduction is primarily achieved by stabilizing the second stage (tube 30) by a strong counter-reaction, which is achieved by means of the resistance 52a, 52b, and which reduces the phase shift due to the connection capacitors 38a, 38b and parasitic capacities between the anodes 37a , 37b, 39a, 39b and earth.

Man vil bemerke at denne mot-reaksjon også bevirker en nedsettelse av nettverkets 28 utgangsimpedans og følgelig også nedsettelse av innflytelsen av fluktuasjoner i matespenningen på det indi-viduelle potensial av hver enkelt anode, denne spenning, som er disponibel ved 53, blir påtrykket anodene gjennom potensiometere 41a og 41b og anodemotstandene 54a, 54b, og fullstendig kompensering av fluktuasjonene oppnås ved at man tar ut utgangsspenningen mellom de to anoder 39a og 39b i røret 30 og forbedrer nettverkets 28 symmetrianordning ved hjelp av to motstander 55 som er felles for kato-dene 56. It will be noted that this counter-reaction also causes a reduction of the output impedance of the network 28 and consequently also a reduction of the influence of fluctuations in the supply voltage on the individual potential of each individual anode, this voltage, which is available at 53, is applied to the anodes through potentiometers 41a and 41b and the anode resistors 54a, 54b, and complete compensation of the fluctuations is achieved by removing the output voltage between the two anodes 39a and 39b in the tube 30 and improving the symmetry arrangement of the network 28 by means of two resistors 55 which are common to the cathodes 56.

Kompenseringen av faseforskyvningen, som foretas for å nedsette nettverkets 28 inngangssusceptans til et minimum, full-stendiggjøres ved å regulere kapasiteten av de varierbare kondensatorer 57a, 57b ved hjelp av en felles styreaksel 57, for fullstendig å utligne faseforskyvningen i nettverket 28, dvs. dettes susceptans, for en frekvens midt i arbeidsområdet. The compensation of the phase shift, which is carried out to reduce the input susceptance of the network 28 to a minimum, is completed by regulating the capacity of the variable capacitors 57a, 57b by means of a common control shaft 57, in order to completely equalize the phase shift in the network 28, i.e. its susceptance, for a frequency in the middle of the working range.

Ved den kombinerte anvendelse av motreaksjonen og kompensasjonen får man alt i alt en forsterker for et meget bredt passeringsbånd og kompensert faseforskyvning i arbeidsfrekvensbåndet. By the combined application of the counter reaction and the compensation, one gets, all in all, an amplifier for a very wide pass band and compensated phase shift in the working frequency band.

Den foran beskrevne anordning arbeider på følgende måte: The device described above works in the following way:

Før hver måling innstiller man: Before each measurement, you set:

— nettverkets 28 reaksjonsgrad ved hjelp av potensiometerne 41a, 41b, som inn-stilles ved hjelp av den felles aksel 42, hvorved man regulerer nettverkets 28 inngangskonduktans, graden av den automatiske regulering av susceptansen, derved at man for-skyver potensiometerets 49 slepekontakt 50, hvorved man bestemmer helningen av den kurve som representerer omsetnings-variasjonene i forhold til variasjonene av amplituden av svingningene i kretsen 26, — faseforskyvningskompenseringen derved at man påvirker styreakslen for kondensatorene 57a, 57b, slik at man oppnår betingelsene for frie oscillasj oner i lavfrekvenskretsen, uavhengig av enhver kjer-neresonansforeteelse, og dette i et stort frekvensområde omkring den antatte verdi av Larmor-frekvensen, hvilket bare krever et meget tilnærmet kjennskap (med en faktor som kan gå litt over to) til verdien av det magnetfelt som skal måles og til hvilket den nevnte Larmor-frekvens svarer. — the degree of reaction of the network 28 by means of the potentiometers 41a, 41b, which are set by means of the common shaft 42, whereby the input conductance of the network 28 is regulated, the degree of the automatic regulation of the susceptance, by shifting the drag contact 50 of the potentiometer 49, whereby the slope of the curve representing the turnover variations in relation to the variations of the amplitude of the oscillations in the circuit 26 is determined, — the phase shift compensation by influencing the steering shaft for the capacitors 57a, 57b, so that the conditions for free oscillations in the low-frequency circuit are achieved, independent of any core resonance phenomenon, and this in a large frequency range around the assumed value of the Larmor frequency, which only requires a very approximate knowledge (with a factor which can go slightly over two) to the value of the magnetic field to be measured and to which the aforementioned Larmor frequency corresponds.

På denne måte realiserer man betingelsen -G'>G. In this way, the condition -G'>G is realized.

Deretter finner man resonansen, ved å innstille ene og alene den varierbare kondensator 20, og når kretsens 26 avstem-ningsfrekvens er meget nær Larmor-frekvensen av den i beholderen 11 inneholdte flytende prøve i magnetfeltet, vil den energiemisjon som gis av denne prøve, hvis elektroniske resonans er mettet av spolen 14, vise seg ved en økning av oscillasj onsspen-ningen. The resonance is then found by adjusting the variable capacitor 20 alone, and when the tuning frequency of the circuit 26 is very close to the Larmor frequency of the liquid sample contained in the container 11 in the magnetic field, the energy emission given by this sample, if electronic resonance is saturated by the coil 14, show by an increase in the oscillation voltage.

Den automatiske omsetningsregulering som opptrer på grunn av likespenningen som uttas gjennom slepekontakten 50 (og som er proporsjonal med oscillasjonsspen-ningen), vil nå minske nettverkets 28 inngangsadmittans, og hvis reguleringsgraden på forhånd var blitt passende innstillet ved The automatic turnover regulation which occurs due to the direct voltage which is taken through the tow contact 50 (and which is proportional to the oscillation voltage), will now reduce the input admittance of the network 28, and if the degree of regulation had previously been suitably set by

en riktig plasering av slepekontakten 50, a correct placement of the towing contact 50,

kommer anordningen automatisk i den tilstand i hvilken betingelsen B er oppfylt. the device automatically enters the state in which condition B is fulfilled.

Da enn videre nettverkets 28 inngangssusceptans er neglisjerbar, har omsetnings-variasj onene ingen skadelig innflytelse på betingelsen C, som fortsetter å være oppfylt. Furthermore, since the input susceptance of the network 28 is negligible, the turnover variations have no detrimental influence on condition C, which continues to be satisfied.

Når man således ved bare å innstille When you thus only know how to adjust

kondensatoren 20 oppnår et frekvensbånd the capacitor 20 achieves a frequency band

i nærheten av Larmor-frekvensen, innstiller anordningen seg automatisk for tilkop-ling av kjerneoscillatoren, uten at det be-høves noen ytterligere manøvrering. Enn in the vicinity of the Larmor frequency, the device automatically adjusts itself for connection of the core oscillator, without any further maneuvering being required. Than

videre vil den automatiske regulering — furthermore, the automatic regulation will —

ved hjelp av denne oscillators utgangsspen-ning — av rørets 29 forsterkningsgrad og by means of this oscillator's output voltage — of the tube's 29 gain and

nettverkets 28 neglisjerbare inngangssusceptans bevirke at denne tilstand opprett-holdes uavhengig eller nesten uavhengig av the network's 28 negligible input susceptance cause this condition to be maintained independently or almost independently of

variasjoner i nettverkets 28 forsterkningsgrad, hvilket garanterer stabilitet av frekvensen og følgelig stor nøyaktighet ved variations in the network's 28 gain, which guarantees stability of the frequency and consequently great accuracy at

dennes måling. Dessuten bevirker den symmetriske konstruksjon av kretsen 26 og av his measurement. Also, the symmetrical construction of the circuit 26 and av

nettverket 28 at virkninger av slik støy blir the network 28 that the effects of such noise are

neglisjerbar som skyldes for det ene induk-sjon av parasittstrømmer ved sektorens frekvens eller høyere harmoniske frekvenser, negligible which is due to the induction of parasitic currents at the sector's frequency or higher harmonic frequencies,

hvis amplitude varierer vilkårlig med tiden, whose amplitude varies arbitrarily with time,

og for det annet fluktueringer i nettverkets matespenning, hvilke fluktuasjoner and secondly, fluctuations in the network's supply voltage, which fluctuations

øker ved tilstedeværelse av en reaksjons-sløyfe. increases in the presence of a reaction loop.

Som det sees, er det skaffet en anordning ved hvis hjelp man — takket være As can be seen, a device has been provided with the help of which one — thanks

dens automatiske regulering — lett og med its automatic regulation — easy and with

stor nøyaktighet kan måle Larmor-frekvensen av en oppløsning av et paramagnetisk stoff, av den nevnte art, som er plasert i et magnetfelt og dermed måle dette can measure with great accuracy the Larmor frequency of a solution of a paramagnetic substance, of the kind mentioned, which is placed in a magnetic field and thus measure this

magnetfelts styrke, som er strengt proporsjonal med den nevnte Larmor-frekvens. magnetic field strength, which is strictly proportional to the aforementioned Larmor frequency.

Claims

1. Device according to claims 7-13 i

patent no. 100,164 for measuring magnetic fields, comprising a container (11) with a solvent containing atoms cores that have a kinetic moment and a magnetic moment that are both different from zero, and contain a paramagnetic substance with at least one, at a certain frequency, saturable electron resonance line, the resolution upon saturation of this resonance line emitting energy at the nuclear resonance frequency, further comprising a high-frequency coil ( 14) which serves to generate a magnetic field in the interior of the container, as well as means to supply the high-frequency coil with electrical energy of the frequency of the electron resonance line for saturation of this line, a low-frequency coil (13) to absorb the energy radiated with the nuclear resonance frequency, a variable capacitor (20) which, together with the low-frequency coil at the core resonance frequency, forms a resonant oscillator circuit (26) with a very high Q-factor, and an electronic network (28) connected in parallel with the low-frequency circuit which works as an amplifier and has an input admittance which is made up of the sum of a real negative conductance and an imaginary susceptance characterized in that for automatic regulation of the input admittance, so that its absolute value decreases with increasing amplitude at the voltage produced in the resonant circuit (26), a direct voltage proportional to the aforementioned voltage is derived from the resonant circuit (26) which is applied to the electronic network (28 ) first amplifier stage (29).

2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises devices which affect the susceptance and which comprise a counter-reaction chain (52a, 52b) in the second amplifier stage (30), as well as a variable compensation capacitor (57a, 57b) which has such a variation that advise that the entire phase shift caused by the electronic network (28) at a frequency that lies practically in the middle of the band of working frequencies that corresponds to the magnetic field to be measured can be cancelled.