Устройство для измерения неоднородного магнитного поля

 

,1

О П И С А Н И Е (il)527677

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских.Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.03.75 (21) 2110097/21 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано05.09.76.Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 25.05.77 (51) М. Ел, Cz 01 К 33/12

Государственный комитет

Совета MNHNcTpBs СССР по делам изобретений и открытий (53) У ДК 62 1. 3 1 7. .444 (088. 8) (72) Автор изобретения

А, И. Жерновой

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕОДНОРОДНОГО

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к области магнитометрии и может быть использовано для измерения неоднородного магнитного поля в метрологии, ядерной физике и т.д.

Известно устройство для измерения магнитного поля методом нутации, содержащее поляризатор поточной жидкости, катушки регистрации ядерного магнитного резонанса (ЯМР), катушку модуляции, датчик нутации, генератор нутации и генератор мо- 10 дуляции с катушкой jl) .

Известно такЖе устройство для измерения магнитного поля методом нутации, содержащее поляризатор проточной жидкости, катушку модуляции, датчик нутации, генера- 15 тор нутации и генератор модуляции, в котором катушка нутации выполнена в виде двух секций (2)

Недостаток известных устройств — низкая точность измерения. 20

Цель изобретения — повысить точность измерения. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя ключевыми схемами и управляющим генератором, выходы которого соединены с первыми вхо- 25 дами двух ключевых схем, втэрые вхэды двух ключевых схем соответственно сэедпнены с генератором нутации и генератэрэм модуляции.

На чертеже представлена блок — схема предлагаемого устройства.

Устройство сэдержит магнит поляриза— тора 1, катушку 2 для регистрации сигнала ядерного магнитнэго резонанса, катушку 3 модуляции для сканирования поля в эбласти расположения катушки регистрации,две катушки нутации 4 и 5 (их числэ может бь ть и большим), генератор нутации 6, генератор модуляции 7, схему регистрации сигнала ЯМР 8.

Предлагаемое устройство содержит также ключевые схемы 9 и 10, управляемые (переключаемые) генератором низкэчастотных колебаний 11. Выходы ключевой схемы 9 подключены к катушкам нутации 4 и 5 и к генератору нутации так, что к генератору 6 подключаются поэчередно то катушка 4, то катушка 5. Выходы ключевой схемы 10 подключены к катушке модуляции 3 и к генератору модуляции 7 так, что при переклю527б77

ЦНИИПИ Заказ 717/50

Тираж 1О32 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чении фаза переменного магнитного поля, о создаваемого катушкой 3, меняется íà 180 .

Устрэиствэ работает следующим образом, Жидкость поляризуется в поляризаторе

l, протекает в катушки 2 и дает на выходе синхронного детектора схемы 8 сигнал, полярность которого зависит от положения контактов схемы 10. При одном положении контактов, когда фаза опорного напряжения синхронного детектора совпадает с фазой О модуляции поля (фазой сигнала А ЯМР), напряжение Li > О, при другом полэжении контактов, когда фаза опорного напряжения противополо>кна фазе модуляции (фазе сигнала А ЯМР) чапряжение 0 < 0 . Если >5 схема 10 периодически (с периодом Т) переключается,тосреднее за период значение

0=0. Это справедливо, если в катушках

4 и 5 отсутствуют условия ЯМР. Если же в одной из катушек (например, 4) выполняется условие резонанса, то периодическое переключение схемы 9 приводит к периодической переориентации намагниченности М в текущей жидкости, поэтому в течение — через катушку 2 протекает жидкость т

2 с М ) О, а в другую полэвину периода с

М <О. Сдвиг фазы между напряжениями, переключающими схемы 9 и 1 0, выбирается т так, чтобы пэлупериод —, когда в катушке 2 М > 0 совпадал с полуцериодом, ког- 30 да на синхронноМ детекторе фаза опорного напряжения совпадает с фазой модуляции (сигнала), тогда в другой пэлупериэд, когда в катушке 2 М < О, фаза эпэрногэ на— пряжения противоположна фазе модуляции, 35 однако эна опять-таки совпадает с фазой сигнала Л, т.к. вследствие М < О фаза сигнала А при этом противоположна фазе мо— .пуляции. В результате в эба полупериэда и среднее за период напряжение ()> О. Если 40 условия резонанса выполняются в катушке

5, тэ в катушке 2 М ) О в полупериод включения схемы 10, когда фаза эпэрнэгэ напря>кения противоположна фазе модуляции и М < О, когда фаза опорного напряжения совпадает с фазой модуляции, при этом среднее за период напряжение U(О, Если же условие резонанса выполняется в сечении между катушками 4 и 5, то в оба полупериэда включения схемы 10 величина М одинакова, поэтому среднее за период значения Я = О. Таким образом, при изменении частоты генератора нутации вблизи резонансногэ значения f напряжение Ц меняет полярность, проходя через О при 2 = )"Н .

Такой закон зависимости I3 (f ) позволяет легко осуществить автоматическую настройку частоты f на резонансное значение

Например, меняя 1 с помощью электродви= гателя, направление вращения которого определяется знаком напряжения У .

Формула изобретения

Устройство для измерения неоднородного магнитного поля, содержащее поляризатор проточной жидкости, катушку для регистрации ядерного магнитного резонанса, катушку модуляции, датчик нутации, выполненный в виде нескольких секций катушек, генератор нутации, и генератор модуляции, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, oHD снабжено двумя ключевыми схемами и управляющим генератором, выходы которого соединены с первыми входами двух ключевых схем, вторые входы двух ключевых схем соответственно соединены с генератором нутации и генератором мэд>ляции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Б. И. Чечерникэв, "Магнитные измерения" изд. Московского университета, 1963г,, стр, 10 1.

2. Авт. свид. № 321781 5 01 К 33/08, О 2. О 7. 73-прототип.