SU1656482A1 - Способ измерени углов склонени и наклонени магнитного пол - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к магнитометрии , а именно к методам измерени  пространственного положени  вектора магнитного пол . Цель изобретени  - повышение точности измерений Формируют вспомогательные модулирующие резонансные услови  магнитные пол , поочередно вращающиес  в двух взаимно ортогональных плоскост х, измер ют разность фаз между сигналом магнитного резонанса на частоте вращени  вспомогатепьного пол  и опорным сигналом, по ее величине суд т о углах склонени  и наклонени  магнитного пол  1 ил.

Description

Изобретение относитс  к магнитометрии , точнее к методам измерений пространственного положени  вектора магнитного пол , и предназначено дл  определени  yi- лов склонени  и наклонени  этого вектора.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующа  способа измерени  углов склонени  и наклонени .

Устройство содержит генератор 1 возбуждени  лампы, спектральную лампу 2, фильтр-пол роид 3,  чейку с Не 4, радиочастотный генератор 5. фотодетектор 6, узко- полосный усилитель 7, фазометр 8, генератор 9, фазовращатель 10 и катушки Гельмгольца 11, 12 и 13. В данном способе измер ют разность фаз между сигналом магнитного резонанса и опорным сигналом, при этом измерени  фаз разности осущестсл

С

вл ют при наложении вращающегос  магнитного пол  первоначально в горизонтальной , а затем в вертикальной плоскост х.

Квантовый магнитометр с оптической накачкой атомов гели  помещаетс  в однородное стабилизированное магнитное поле, создаваемое катушками Гельмгольца большого диаметра и жестко крепитс  к одно- плоскостному гониометру так, чтобы оптическа  ось магнитометра находилась в плоскости вращени  Изменение направлени  магнитного пол  осуществл ют вращением квантового магнитометра в горизонтальной плоскости с отсчетом углов по шкале гониометра. Угол относительно вертикали устанавливаетс  креплением магнитометра на плоскости с известным углом наклона. Непосредственно у резонанс- ноп  чейки размещались ортогональные, модулирующие поле катушки Гельмгольца

О 01

о

N 00

to

малого диаметра, оси которых точно совпадали с ос ми системы координат XYZ. Ось катушек XX совпадала с оптической осью магнитометра.

На первом этапе измерений частота опорного генератора расстраиваетс  от частоты магнитного резонанса на величину, при которой сигнал резонанса на первой гармонике частоты модул ции (120 Гц) максимален , а катушки переключаютс  таким образом, что модулирующее поле было линейной пол ризации. При этом фазометр измер ет систематический сдвиг фазы сигнала в приемном тракте относительно опор- ного сигнала с выхода генератора модул ции. Этот сдвиг затем учитываетс , Далее включаютс  только лишь две пары горизонтальных ортогональных катушек и провод тс  повороты магнитометра в плоскости горизонта на угол р относительно фиксированного направлени  по гониометру , одновременно снимаютс  показани  фазометра . Отсчеты углов склонени  рпо фазометру и гониометру точно равны друг другу.

Дл  измерени  угла наклонени  в при фиксированном р включаютс  дье парь, вертикальных ортогональных катушек и отключаютс  горизонтальные, при этом оптическа  ось магнитометра фиксировалась относительно вертикали. Угол в рассчитывают по формуле

0 arctg (tgQ/cos p), где Q - показани  фазометра.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  углов склонени  и наклонени  магнитного пол , включающий

   воздействие на рабочее вещество магнито- резонансного магнитометра исследуемого посто нного магнитного пол  и вспомогательного вращающегос  магнитного пол , создаваемого с помощью опорного сигнала

   и двух пар ортогональных катушек Гельм- гольца, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, на рабочее вещество воздействуют дополнительным вспомогательным вращающимс  магнитным полем, причем вращение двух вспомогательных магнитных полей осуществл ют поочередно в двух взаимно ортогональных плоскост х, измер ют разности фаз между сигналом магнитного резонанса на частоте

   вращени  вспомогательных полей и опорным сигналом, подаваемым в соответствующую пару ортогональных катушек Гельмгольца, при этом величину угла склонени  определ ют по величине разности

   фаз между опорным сигналом и сигналом магнитного резонанса при вращении вспомогательного магнитного пол  в горизонтальной плоскости, а величину угла наклонени  вычисл ют по величине разности фаз между опорным сигналом и сигналом магнитного резонанса при вращении вспомогательного магнитного пол  в вертикальной плоскости и измеренной величине угла склонени