Патент ссср 328789

Патент ссср 328789

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОЫИтИН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (11) 328789 (61) Зависимое от авт, свидетельства(22) Заявлено I3.04. 70(21) I425690/26-25 (51) M. Кл.

Я 0I v 3/I4

Государственный квинтет совета Министров ЕССр ео делам нзаоретеннй и открытий с присоединением заявки(32) ПриоритетОпубликовано 25. H. 74 Бюллетень Ке43

Дата опуо,ликования описания I5. I2. 74 (53) УДК

550.838(088.8) (72) Авторы изобретения

ВЛ.Рыжков и Е.В.Таширов (71) Заявитель ИнститУт геофизики УРальского филиала АН СССР эк PP

ЗФ (54) ЯДЕРНЫМИ МАГНИТ(Й1ЕР

Изобретение относится к электронным устройствам, в которых используются квантовые резонансные эффекты и, в частности, явление магнитного резонанса и свободной ядерной прецессии.

> известном ядерном ыагнитометре Фаини, содержащем катушку с образцом, коммутирующее устройство, реле времени, генератор видеоиыпульса, усилйтелье прецизионный опорный генератор, ключ и индикатор, необходимый для проведения измерений, 90-градусный фазовый сдвиг между сигналом прецессии. и опорным сигналом осуществляется вручную, что значительно увеличивает время измерений и усложняет процесс измерений. предложенный ядерный магнитометр отличается тем, что он содержит генератор поворачивающего радиОимпульса, один Вход которого подключен к генератору видеоимпульса, второй вход подключен к преци зионному опорному генератору, а выход соединен с коммутирующим устройством. се это позволит осуществлять

90-градусный фазовый сдвиг сигнала прецессии относительно частоты опорного генератора автоматически.

Это значительно сократит время проведения измерений и упростит процесс измерений, 11а чертеже представлена схема предложенного высогочувствительного ядерного магнитоиетра. 11одготовка образца к возбуждению прецессии, состоящая из его намагничивания и поворота вектора намагниченности вдоль измеряемого магнитного поля Н, производится так же, как в известном магнитометре Фаийи. Образец наиагничивается сильным поляризующим магнитным полем 2 (Н ) путем пропускания постоянного тбка в катушку 3, Окружающую образец. цсь катушки ориентируется перпендикулярно измеряемому полю 4(Hp).

Включение и выключение поляр 328789

3 зующего поля производится с помощью коммутирующего устройства 5 управляемого от реле б времени. Ток поляризации берется от батареи 7.

Выключение поляризующего поля происходит с большой постоянной времени, благодаря чему вектор ядерной намагниченности остается все время ориентированным вдоль результирующего поля Н +Но и в конце процесса выключения Оказываехсл направленныи вдоль измеряемого поля Но. Аля возбуждения прецессии намагниченности после окончания процесса выключения в момент, определяемый реле 6 времени, в катушку 3 от генератора 8 поворачивающего радиоимпульса подается радиочастотный импульс е частотой заполнения, равной частоте прецессии и длйтельности, определяемой .схемой генератора 9 видеоимпульса. h период действия этого импульса, вектор ядерной намагниченности образца совершает вынужденную прецессию, отставая от радиочастотного магйитного поляб созданного этим импульсом на 90о по фазе и отклоняясь одновременно от направления полн Но совершая нутационное движение) . скорость нутации определяется амплитудой радиочастотного поля. длительность и амплитуда радиочастотного импульса подбираются таким образом, чтобы к концу действия этого импульса вектор намагниченности лежал в плоскости, перпендикулярной полю Но . Носле окончания действия радиочастотного импульса вектор ядернои намагниченности свободно прецессирувт вокруг поля Но, наводя в катушке 3 электродвижущую силу с частотой прецессии. Этот сигнал усиливается усилителем I0 и поступает на вход синхронного детектора .И, на второи вход синхронного детектора поступает частота прецизионного опорного генератора l2 через ключ

ТЗ, определяющий время сравнения сигналов и управляемый реле б.

Проинтегрированный разностный сигнал синхронного детектора контролируется индикатором 4. Время интегрирования определяется требуемым отношением сигнал/шум. Ьогда частота опорного сигнала равна частоте прецессии, а разность фаз между сигналами 90о, индикатор ?4

4 будет давать нулевое показание .

Нри возбуждении прецессии радиочастотным импульсом в данной схеме магнитометра 90-градусный сдвиг по фазе обеспечивается автоматически при совпадении частот этих сигналов. поворачивающий импульс, сформированный генератором 8, заполняется колебаниями опорного ге1о нератора. оэданный этим напряжением переменный ток в катушке З,а следовательно, и радиочастотное поле, будет сдвинуто по фазе на

90о относительно опорного напря 5 жения . В свою очередь вектор намагниченности в период действия радиочастотного импульса, совершая вынужденную прецессию, будет отставать на 90о относительно радиочастотного поля, если частота опорного генератора совпадает с частотой прецессии.

Наконец, э.д.с., индуцированнан прецесси ующвЙ намагниченностью в 5 катушке З,будет сдвинута по фазе на 90о отйосительно прецессирующвй намагниченности. Хииа грех фазовых сдвигов по 90 даст результирующии фазовый сдвиг 90о между зо опорным напряжением и сигналом прецессии. Хаким образом, для получения нулевого показанйя индикатора 14 необходимо регулировать только частоту опорного напряжеМ ния. Нри нулевом показании индика тора частота опорного напряжения совпадает с частотой прецессии и для измерения внешнего магнитного поля достаточно измерить эту часто4о ту частотомером 5.

ПРЕДМЖТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ядерный магнитометр, содержащий катушку с образцом, коммутирующее устройство, реле времени, генератор видеоимпульса, усилитель, синхронный детектор, прецизионнйй опорный генератор, ключ, индикатор и частотомер, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения времени йзмврении, он содержит генвратор поворачивающего радиоимпульса, один вход которого подключен к гвнератору видеоимпульса, второй вход подключен к прьцизйонному опорному генератору, а выход соединен с коммутирующим устройством.

328789

Заказ бМ - Изд. М ИЮ Тираж 6

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытиА

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

Подписное

Предприятие «Патент», Москва, Г-69, Бережковская наб. ° 24

Составитель Д, Яцфдд цдщ

Редактор р, ДОБРЯК(ц ЯТекре"Т i МНКСИМОВИ(орректор Q (эЩрцЩщ