SU328789A1 - - Google Patents
Info
- Publication number
- SU328789A1 SU328789A1 SU1425690A SU1425690A SU328789A1 SU 328789 A1 SU328789 A1 SU 328789A1 SU 1425690 A SU1425690 A SU 1425690A SU 1425690 A SU1425690 A SU 1425690A SU 328789 A1 SU328789 A1 SU 328789A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- precession
- pulse
- field
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
Изобретение относитс к электронным устройствам, в которых используютс квантовые резонансные эффекты и, в частности, вление магнитного резонанса и свободной дерной прецессии.This invention relates to electronic devices that use quantum resonance effects and, in particular, the phenomena of magnetic resonance and free nuclear precession.
В известном дерном магнитометре Фаини, содержащем катужку с образцом , коммутирующее устройство, реле времени, генератор видеоимпульса , усилитель, прецизионный опорный генератор, ключ и индикатор , необходимый дл проведени измерений, 90-градусный фазовый сдвиг между сигналом прецессии, и опорным сигналом осуществл етс вручную, что значительно увеличивает врем измерений и усложн зт процесс измерений.In the well-known Fini magnetometer, containing a sample coil, a switching device, a time relay, a video pulse generator, an amplifier, a precision reference generator, a key and an indicator necessary for measuring, a 90-degree phase shift between the precession signal and the reference signal is manually performed , which significantly increases the measurement time and complicates the measurement process.
Предложенный дерный магнитометр отличаетс тем, что он содержит генератор поворачивающего радиоимпульса , один вход которого подключен к генератору видеоимпульса , второй вход подключен к преци3ИОННОМУ опорному генератору, а выход соединен с коммутирующим устройством . Все это позволит осуществл ть 90-градусный фазовый сдвиг сигнала прецессии относительно частоты опорного генератора автоматически. Это значительно сократит врем проведени измерений и упростит процесс измерений.The proposed nuclear magnetometer is characterized in that it contains a generator of a turning radio pulse, one input of which is connected to a video pulse generator, the second input is connected to a precision ION reference generator, and the output is connected to a switching device. All this will allow a 90-degree phase shift of the precession signal relative to the frequency of the reference oscillator automatically. This will significantly shorten the measurement time and simplify the measurement process.
На чертеже представлена схема предложенного высокочувствительного дерного магнитометра. Подготовка образца к возбуждению прецессии, состо ща из его намагничивани и поворота намагниченности вдоль измер емого магнитного пол HQ, производитс так же, как в известном магнитометре Фаини. Образец I намагничиваетс сильным пол ризующим магнитным полем 2 (Н,.; путем пропускани посто нного тока в катушку 3, окружающую образец.The drawing shows the scheme of the proposed highly sensitive nuclear magnetometer. The preparation of the sample for precession excitation, consisting of its magnetization and rotation of the magnetization along the measured magnetic field HQ, is performed in the same way as in the well-known Fini magnetometer. Sample I is magnetized by a strong polarizing magnetic field 2 (H,.; By passing a direct current into the coil 3 surrounding the sample.
Ось катушки ориентируетс перпендикул рно измер емому полю iUlo) The axis of the coil is oriented perpendicular to the measured field (iUlo)
Включение и выключение пол ризующего пол производитс с помощью коммутирующего устройства 5, управл емого от реле 6 времени. Ток пол ризации беретс от батареи 7, Выключение пол ризующего пол происходит с большой посто нной времени , благодар чему вектор дерной намагниченности остаетс все врем ориентированным вдоль результирующего пол Нр-ьНо и в конце процесса выключени оказываетс напра вленнш вдоль измер емого пол Но. Дл возбуждени прецессии намагниченности после окончани процесса выключени в момент, определ емый реле 6 времени, в катушку 3 от генератора В поворачивающего радиоимпульса подаетс радиочастотный импульс с частотой заполнени , равной частоте прецессии и длительности , определ емой,схемой генератора 9 видеоимпульса. В период действи этого импульса, вектор дерной намагниченности образца совершает вынужденную прецессию , отстава от радиочастотного магнитного пол , созданного этим иьшульсом на 90° по фазе и отклон сь одновременно от направлени пол HO (соверша нутационное движение ). Скорость нутации определ етс амплитудой радиочастотного пол . Длительность и амплитуда радиочастотного импульса подбираютс таким образом, чтобы к концу действи этого импульса вектор намагниченности лежал в плоскости, перпендикул рной полю HQ, После окончани действи радиочастотного импульса вектор дерной намагниченности свободно прецессирует вокруг пол HO, навод в катушке 3 электродвижущую силу с частотой прецессии. Этот сигнал усиливаетс усилителем Ю и поступает на вход синхронного детектора И, на второй вход синхронного детектора поступает частота прецизионного опорного генератора 12 через ключ 18, определ ющий врем сравнени сигналов и управл емый реле 6. Проинтегрированный разностный сигнал синхронного детектора контролируетс индикатором 14. Врем интегрировани определ етс Tpei мым отношением сигнал/шум. Когда частота опорного сигнала равна частоте прецессии, а разность фаз между сигналами 90, индикагор 14 будет давать нулевое показание. При возбуждении прецессии радиочастотным импульсом в данной схеме магнитометра 90-градусный сдвиг по фазе обеспечиваетс автоматически при совпадении частот этих сигналов. Поворачивающий импульс, сформированный генератором 8, заполн етс колебани ми опорного генератора , озданный этим напр жением переменный ток в катушке 3,а следовательно, и радиочастотное поле, будет сдвинуто по фазе на 90 относительно опорного напр жени . В свою очередь вектор намагниченности в период действи радиочастотного импульса, соверша вынужденную прецессию, будет отставать на 900 относительно радиочастотного пол , если частота опорного генератора совпадает с частотой прецессии. Наконец, э.д.с., индуцированна прецессирующей намагниченностью в катушке 3,будет сдвинута по фазе на 900 относительно прецессирующей намагниченности. Сумма трех фазовых сдвигов по 90 даст результирующий фазовый сдвиг 90о между опорным напр жением и сигналом прецессии. Таким образом, дл получени нулевого показани индикатора 14 необходимо регулировать только частоту опорного напр жени . При нулевом показании индикатора частота опорного напр жени совпадает с частотой прецессии и дл измерени внешнего магнитного пол достаточно измерить эту частоту частотомером i5, ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ядерный магнитометр, содержащим катушку с образцом, коммутирующее устройство, реле времени, генератор видеоимпульса, усилитель, синхронный детектор, прецизионный опорный генератор, ключ, индикатор и частотомер, отличающиис тем, что, с целью сокращени времени измерении, он содержит генератор поворачивающего радиоимпульса , один вход которого подключен к генератору видеоимпульса, второй вход подключен к прьцизиовноиу опорному генератору, а выход соединен с коммутирующим устройством .The switching on and off of the polarizing field is carried out by means of a switching device 5 controlled by time relay 6. The polarization current is taken from the battery 7. The polarizing field is turned off with a long time constant, so that the nuclear magnetization vector remains all the time oriented along the resulting field Hp-Hb and at the end of the switching off process is directed along the measured field Ho. To excite the precession of the magnetization after the termination of the shutdown process at the time specified by the time relay 6, an RF pulse with a filling frequency equal to the precession frequency and the duration determined by the video pulse generator 9 is applied to the coil 3 from the generator B of the turning radio pulse. During the period of this pulse, the vector of nuclear sample magnetization makes forced precession, lagging behind the radio frequency magnetic field created by this pulse 90 ° in phase and deviating simultaneously from the field direction HO (perfect mutation). The nutation rate is determined by the amplitude of the radio frequency field. The duration and amplitude of the RF pulse are chosen so that by the end of this pulse the magnetization vector lies in a plane perpendicular to the HQ field. After the end of the RF pulse, the nuclear magnetization vector precesses freely around the field HO, inducing coil 3 with an electromotive force with a precession frequency. This signal is amplified by the amplifier U and fed to the input of the synchronous detector I, to the second input of the synchronous detector receives the frequency of the precision reference oscillator 12 through the switch 18, which determines the signal comparison time and controlled relay 6. The integrated difference signal of the synchronous detector is monitored by the indicator 14. Integration time determined by the highest signal-to-noise ratio. When the frequency of the reference signal is equal to the precession frequency, and the phase difference between the signals 90, indicator 14 will give a zero reading. When precession is excited by an rf pulse in this magnetometer circuit, a 90-degree phase shift is provided automatically when the frequencies of these signals coincide. The rotating pulse generated by the generator 8 is filled with oscillations of the reference generator, the alternating current generated in this coil 3 by this voltage, and hence the RF field, will be shifted in phase by 90 relative to the reference voltage. In turn, the magnetization vector during the period of the radio frequency pulse, having accomplished the forced precession, will lag by 900 relative to the radio frequency field if the frequency of the reference generator coincides with the precession frequency. Finally, the emf induced by the precessing magnetization in coil 3 will be shifted in phase by 900 relative to the precessing magnetization. The sum of the three phase shifts of 90 each gives the resulting phase shift of 90 ° between the reference voltage and the precession signal. Thus, to obtain a zero reading of the indicator 14, only the frequency of the reference voltage needs to be adjusted. When the indicator reads zero, the frequency of the reference voltage coincides with the precession frequency, and to measure an external magnetic field, it is sufficient to measure this frequency with a frequency meter i5, SUMMARY OF THE INVENTION Reference oscillator, key, indicator and frequency meter, characterized in that, in order to reduce the measurement time, it contains a turning radio pulse generator, one input D of which is connected to a video pulse generator, the second input is connected to a power reference generator, and the output is connected to a switching device.
/ 5/ five
1one
11eleven
- /- /
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1425690A SU328789A1 (en) | 1970-04-13 | 1970-04-13 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1425690A SU328789A1 (en) | 1970-04-13 | 1970-04-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU328789A1 true SU328789A1 (en) | 1974-11-25 |
Family
ID=20451757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1425690A SU328789A1 (en) | 1970-04-13 | 1970-04-13 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU328789A1 (en) |
-
1970
- 1970-04-13 SU SU1425690A patent/SU328789A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bao et al. | Suppression of the nonlinear Zeeman effect and heading error in earth-field-range alkali-vapor magnetometers | |
Bagguley et al. | Paramagnetic Resonance and Spin-Lattice Relaxation Times in the Copper Tutton Salts | |
US4110681A (en) | NMR field frequency lock system | |
US3049661A (en) | Method and device for the measurement of magnetic fields by magnetic resonance | |
JPH0257415B2 (en) | ||
US4567439A (en) | Apparatus for measuring the magnitude of a magnetic field | |
US3404332A (en) | Magnetic resonance devices for accurately measuring magnetic fields, in particular low magnetic fields, on board of a movable body | |
Hartmann | Resonance magnetometers | |
Simpson et al. | An optically pumped nuclear magnetic resonance gyroscope | |
US3103623A (en) | Nuclear gyroscope | |
JPH05288820A (en) | Directional resonant magnetometer | |
US3441838A (en) | Nuclear magnetic resonance magnetometers of the spin coupling oscillator type | |
SU328789A1 (en) | ||
JPH0225140B2 (en) | ||
US3559045A (en) | Nuclear magnetic resonance magnetic gradiometers | |
Li et al. | Self-Driven Hybrid Atomic Spin Oscillator | |
US4124813A (en) | Method of viewing nuclear magnetic resonance | |
US3056080A (en) | Paramagnetic wavementer | |
US3909706A (en) | Method for measuring a rotational velocity and a gyrometer for the practical application of said method | |
US3099793A (en) | Resonance seeking circuit | |
Ino | High Performance Frequency-Sweep Adiabatic Fast Passage NMR for Polarized 3He Gas | |
US3753097A (en) | Gyromagnetic resonance spectrometers | |
US3546575A (en) | Method and apparatus for enhancement of nuclear polarization by optical pumping in solids and liquids | |
WO1995017684A1 (en) | Method and apparatus for measuring weak magnetic fields | |
Slocum et al. | A nuclear free precession magnetometer using optically polarized He 3 gas |