ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы БОРЬБА С МАГНИТНЫМИ ШУМАМИ из "Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм" Описывая различные типы градиометров, мы говорили, что сама их конструкция подчинена борьбе с внешними помехами. Однако и градиометры целесообразно использовать в магнитно спокойной обстановке. Для борьбы с помехами важен выбор места проведения экспериментов. Уже в существующем окружении разумно произвести магнитное картирование и выяснить источники и спектры шумов. Даже на небольшой территории, скажем, института или клиники, могут быть зоны, различающиеся по шуму в 100 раз. [c.64] Характерные уровни шумов показаны на рис. 1. В зависимости от выбора места измерений локальный шум будет иметь величину между городским и геомагнитным шумами. Градиенты шумовых полей имеют ту же частотную зависимость, что и сами поля, и для городских помещений составляют примерно 100 пТл/ (м /Гц) при частоте 1 Гц. Шумовой градиент сетевой наводки достигает 20 нТл/м [7, 91, 94]. Сильнейшие помехи создают электрифицированные железные дороги - до 50 нТл с градиентом 0,02 нТл/м на расстоянии 3 км (частоты ниже1 Гц) [95]. Даже сравнительно удаленные места могут быть не лишены индустриального магнитного загрязнения . Эти магнитные поля создаются токами заземления, распределение которых трудно предсказуемо. Они зависят от электропроводности поверхностного слоя земли и наличия концентраторов тока, таких как рельсы, кабели, трубы. [c.64] Магнитные шумы порождаются также вибрациями деталей из магнитных материалов. Поля от стальных конструкций иногда достигают 60 мкТл, что превышает земное поле, с градиентами до 10 мкТл/м. Типичные значения скоростей вибраций в домах 1 - 30 мкм/ (с /Гц) для частот ниже 50 Гц [94] (амплитуда вибрации вычисляется как отношение скорости к угловой частоте о ). В городе магнитные помехи обычно сильно уменьшаются в ночное время - до 10 раз в полуночные часы, особенно с воскресенья на понедельник. [c.64] Работа со слабыми сигналами требует строгого соблюдения правил магнитной гигиены надо всячески избегать накопления ферромагнитных материалов вблизи места измерений и установки поблизости электрических машин (вентиляторов, насосов, станков), а также исключить возможные движения и вибрации тех магнитных материалов, которые не удается убрать. [c.64] Для фильтрации внешних помех существенно, чтобы магнитометр работал в режиме с обратной связью (см. 1.3). Спектры измеряемого сигнала и шумов часто различны, но сквид как широкополосный прибор принимает и те и другие, причем если помеха больше кванта потока, то слабый сигнал не удается вьщелить. Обратная связь линеаризует отклик прибора, поэтому сигнал может приниматься вместе с большой помехой, которая в дальнейшем убирается фильтрами (например, на частоте 50 Гц и на гармониках или на очень низких частотах). Обратная связь должна успевать отслеживать внешнее возмущение, т.е. обладать достаточным быстродействием. Хороший магнитометр позволяет без нарушения обратной связи регистрировать сигналы, меняющиеся со скоростью до 4 10 Тл/с на частоте до 6 кГц [49]. [c.65] Вернуться к основной статье