ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Градиометры из "Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм" В принципе своем сквид-магнитометрический прибор очень прост - в нем немного деталей. Это сквид с трансформатором потока одной из изображенных на рис. 8 конфигураций и резонансный контур с кабелем, ведущим к регистрирующей электронике (рис. 4). Собственно магнитометр для измерения полей от больших объектов применяется редко, главным образом в ферромагнитоэкранированных комнатах высокого качества (см. гл. 3). В подавляющем же большинстве случаев используют градиометры того или иного типа, которые благодаря специально выбранной геометрической форме в достаточной степени нечувствительны к магнитным помехам от удаленных источников, в том числе к магнитному полю Земли. Правда, именно для измерения поля Земли в геофизике обычно применяются магнитометры. [c.44] Например, для автомобиля Л/з 10 пТл для рабочего инструмента (отвертки, напильника) М , 10 пТл м , а для транзистора или микросхемы Мз 2 пТл м [55]. [c.44] Существенным для градиометра является выбор базы. Она определяется типом источника измеряемого сигнала, но чаще руководствуются тем, чтобы сигнал принимался только ближней петлей градиометра, а на дальних его петлях- был бы уже в несколько раз меньше. При измерении малых градиентов (слабые аномалии магнитного поля Земли) база ограничивается размером самого прибора. В магнитокардиографии база определяется расстоянием от сердца - обычно около 10 см. При магнито энцефалографических исследованиях применяется база около 2 см. В этих условиях градиометр по отношению к измеряемому сигналу фактически представляет собой магнитометр и компенсирующие петли не участвуют в приеме сигнала. Это несколько снижает чувствительность градиометров по мере повышения их порядка, хотя эту трудность можно обойти, применяя градиометр с неравными петлями (см. 1.5). Выбор порядка градиометра определяется компромиссом между степенью подавления помех и чувствительностью, а также простотой изготовления. Помогает расчет или опыт. [c.45] Основное техническое требование к градиометру состоит в хорошей балансировке, обеспечивающей невосприимчивость прибора к однородному магнитному полю (и к полю и его градиенту для градиометра второго порядка). Поскольку измеряемые сигналы малы по сравнению с внешними помехами, уровень балансировки, т.е. отношение сигнала градиометра при наложении идеально однородного магнитного поля к сигналу от одной из его петель, должен достигать 10 . Это означает, что эффективные площади петель градиометра должны различаться не более чем на одну миллионную. Конструкщ1я градиометра должна быть достаточно жесткой, чтобы уровень балансировки не нарушался в течение длительных измерений, при термических циклах (охлаждение до гелиевой температуры и отогрев до комнатной), при транспортировке прибора с неизбежными вибрациями и толчками. [c.46] Подстроечные детали передвигаются относительно приемной катушки с помощью стержней, управляемых с верхней части ( капки ) прибора. Удобны три подстроечных плоских диска с осями по трем пространственным координатам — каждый из них осуществляет компенсацию одной компоненты поля разбаланса. [c.46] Здесь К — радиус-вектор, направленный от магнита к точке измерения поля, в данном случае к градиометру. Обычно балансировка производится на работающем приборе в отсутствие объекта измерения, при этом добиваются минимума принимаемых внешних шумов. [c.47] У типичного градиометра трансформатор потока наматывается ниобие-вой проволокой на кварцевой трубе, а сквид помещается примерно на 20 см выше, чтобы он не искажал внешнее поле на приемной катушке [12, 58, 59]. С помощью стержней, идущих сверху, можно передвигать подстроечные диски из сверхпроводника и тем самым управлять балансировкой. [c.47] Вернуться к основной статье