Датчик ядерно-прецессионного магнитометра

Датчик ядерно-прецессионного магнитометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2I336I

Ссвз Советских

Социалистических

Республик

Есссо.оз, t. ;патон .-:;о--, " библист;;;.;.,,,Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.XII.1965 (№ 1044524/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12Л11.1968. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 20Х.1968

Кл. 42с, 43

МПК G 01с

УДК 621.317.444. (088.8) Комитет по делатв иссбретениЙ и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения А. П. Лысенко, В. И, Почтарев, В, Б. Кудрявцев и А. Я. Ротштейн

Заявитель

Ленинградская военная инженерная Краснознаменная академия и .тени А. Ф. Можайского

ДАТЧИК ЯДЕРНО-ПРЕЦЕССИОННОГО МАГНИТОМЕТРА

Известны датчики магнитометров ядернопрецессионного типа, состоящие из объема с поляризующимся рабочим веществом и системы контуров, окружающих указанный объем и предназначенных для поляризации рабочего вещества и съема сигнала свободной ядерной прецессии, частота которого пропорциональна напряженности магнитного поля в объеме датчика.

Предлагаемый датчик ядерно-прецессионного магнитометра отличается от известных тем, что он содержит элементы, работающие в области глубоких отрицательных температур, причем в качестве рабочего вещества в нем выбран сжиженный поляризующийся газ в виде, например, водорода или изотопа гелия Не>.

С целью уменьшения времени поляризации в нем применено устройство для кратковременного изменения температу.ры рабочего вещества, а криостат использован также для стабилизации темпера;урного режима осциллятора эталонного генератора, используемого при измерении частоты датчика. Датчик позволяет получить квазинепрерывные сигналы свободной ядерной прецессии с высоким отнощением «сигнал-шум» при черезвычайно малой мощности,,расходуемой на поляризацию ,рабочего вещества.

Йа чертеже изображен описываемый дат. чик.

Выход 1 датчика через предварительный усилитель 2, находящийся в парах сжиженного газа типа гелия Не4 с теплоизоляцией 8 в виде сжиженного. азота, соединен линией связи 4 с выходом охлажденной магнитной системы в сжиженном поляризующемся газе б. Клапан б введен для разделения рабочего

10 вещества, находящегося в теплоизоляции 7 внутри немагнитного цилиндра 8. В объеме с рабочим веществом в виде поляризующегося сжиженного газа 9 находится излучатель

10, позволяющий изменить температуру при поляризации рабочего вещества для уменьшения времени поляризации, проводимой с помощью катушки 11. Сигнал свободной ядерной прецессии наводится в катушке 12, которая находится внутри сосуда 18, заключенного в сосуде 14, окруженного проводящим экраном 15 от внешних электромагнитных помех.

Первичная 1б и вторичная 17 обмотки воздушного трансформатора относятся к системе питания излучателя. Напряжение питания на вход катушки поляризации поступает по линии связи 18, проходящей через крышку 19 и внешнюю часть экрана с уКрепленным на ней вентилем 20, и резервуара 21 с избыточным давлением от системы коммутации 22.

30 Напряжение питания на усилитель поступает

213361 через гермоввод 28. Генератор высокой частоты 24 введен для уменьшения притока тепла в криостат через внешние цепи. Для стабилизации частоты осциллятора предусмотрена его связь через теплопровод с объемом, заполненным сжиженным азотом.

Взаимодействие элементов конструкции заключается в том, что для получения сигнала свободной ядерной прецессии источник напряжения поляризации подключается к катушке

11, внутренняя полость экрана соединяется вентилем 20 с резервуаром 21, а генератор высокой частоты 24 соединяется с излучателем 10 (контакты реле на схеме не показаны), а затем указанные соединения устраняются и с помощью вентиля 25 давление во внутренней полости сосуда восстанавливается до нормального уровня.

В результате свободной прецессии ядер рабочего вещества в ортогональной оси катушки 11 во внешнем магнитном поле на выходе основной катушки датчика 12 возникает э. д. с,, частота которой прямо пропорциональна напряженности поля, Эта э. д. с. поступает на вход предварительного усилителя сигнала прецессии, а с его выхода — на вход системы контроля частоты.

Квазинепрерывный режим свободной прецессии достигается за счет выбора рабочего вещества с временем поперечной релаксации, превышающим несколько часов.

Предмет изобретения

1. Датчик ядерно-прецессионного магнитометра, содержащий катушки для поляриза10 ции .и съема сигнала свободной ядерной прецессии, сосуд с поляризующейся жидкостью и усилитель сигнала прецессии, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, катушка помещена в сосуд Дьюара, наполненный сжиженным газом, ядра которого не обладают магнитным моментом, например жидким азотом, а жидкий газ, ядра которого обладают магнитным моментом, например жидкий водород, помещен во внутреннюю полость сосуда Дьюара, где,расположена также вторая обмотка поляризации, 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что в качестве эталона частоты использован камертонный генератор, заключенный в экран из мягкой стали и совмещенный с датчиком, хладагент которого связан с осциллятором упомянутого генератора через теплопровод.