Датчик компонентного магнитометра
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено04.03.76 (21) 2331Ý20/21 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликоваио25.07.77 Бюллетень №27 (1) ) 56621 2
2 (51) M. Кл, 6 01 М 33/00
Гввуд рственнмй ввмнтет
6вавтв Мвннстрвв СССР вв делам кзвбретеннй я вткрмтнй (53} УЩ621.317.44 (088.8) (45) Дата опубликования описания 10 11 77 (72) Автор изобретения
Л. И. Князев
Всесоюзный научно исследовательский институт геофизических методов разведки (71) Заявитель (S4) ДАТЧИК КОМПОНЕНТНОГО МАГНИТОМЕТРА
Изобретение относится к измерению мат нитных попей, в том чиспе геомагннтного попи и его:.омпонент.
Известен датчик компонентного магнитъ метра, содержаший вакуумный баллон цилитцт-5 рической формы с электронной пушкой и отклоняюшей системой, а также концентратор магнитного поля, выполненный в виде пошосных наконечников (1).
Однако точность измерений этого датчи тв ка недостаточна изза размат ничиваюшего фактора, зависяшего. от геспивтрических па раметров концентратора.
Для повышении точности измерений пред лагаемый датчик компонентного магнитометра, б содержаший основной вакуумный цилиндрический баллон с электронной пушкой и от клоняюшей системой, снабжен формирователем импульсов, соединенным с модулятором, введенным в электронную пушку основного 20 вакуумного цилиндрического баллона, сместв телем и дополнительным вакуумным цилиндрическим баллонсм, в плоскости симметрии которого, параллельный его основанию, раз» мешен элвктроста тттческий разделитель, в диаметральной плоскости симметрии выполчены две сетки, а снаружи на его концах и соосно с ним - две идентичные катушки, соединенные последовательно и встречно, при этом дополнительный вакуум« ный цилиндрический баллон установлен перпендикулярно х основному, а смеситель соединен с обеими сетками дополнительного вакуумного цилиндрического баллона и с катодом электронной1пушки: оснсеного вакуумного цилиндрического баллона.
На чертеже схематически показана конструкция предлагаемого gamma.
Он содержит основной вакуумный пялинд рический баллон 1 с I электронной пушкой, состояшей из катода 2, модулятора 3, ано;ца 4, фокусируюшей системы 5, ожлоняю нпей системы 6, а также дополнительного вакуумного цилиндрического баллона 7, в который входйт электростатический разделитель 8, размешенный в плоскости симметрии, параллельной вго оснсванию. Снаружи на концах дополнительного вакуумного цилиндрического:баппона 7 и соосно с
<ним размешены две идентичные катушки
666212
9 и 1 0 соеди не нньм- и оследовательн о и встречно, а в диаметральной плоскости симметрии установлены две сетки 11 и 12.
Кроме того, датчик содержит формирователь
13 импульсов, соединенный с модулятором 5
3 электронной пушки, и смеситель 14, подсоединенный к сеткам 11 и 12 дополнитеш» ного вакуумного цилиндрического баллона
7 и к катоду 2 электронной пушки. Допол1 бдительный вакуумный цилиндрический бал- 0 лон 7 установлен перпендикулярно к основному вакуумному цилиндрическому баллону 1.
Работа датчика заключается в следующем.
С формирователя 13 импульсов на моду« лятор 3 электронной пушки подается положительный импульс (определенной длительности). Электронная пушка формирует интенсивный осесимметричный пучок ограниченной длины, совмещенный с осью Х Х с помо го щью предварительно настрсенной отклоняющей системы 6. Вследствие симметричного расположения электростатического разделителя 8, встречно включенных катушек
9 и 10 и сеток 11 и 12 относительно вер- 25 тикальной плоскости симметрии датчика, электрониый пучок движется в этой плоскости без отклонений до тех пор, пока не будет расщеплен электростатическим разделителем 8, находящимся под отрицатель- 30 ным потенциалом относительно катода 2 электронной пушки. Электроны каждой половины пучка отклоняются cn оси Х) в про тивоположные стороны и движутся по вин1 товым линиям в магнитных полях катушек 35
9 и 10 вдоль оси Y У . Так как катушки
9 и 10 идентичны, располож ны соссно, включены последовачельно и встречно и . обтекаются одним и тем же током, то наводимые в их объемах магнитные пол. 40 колинеарны,. равны по модулю и направлены в противоположные стороны.
При наличии слабого измеряемого маг нитного поля Зи например магнитного поля Земли, направленного вдоль oat Yf, частоты обраг;ения электронов, соответствую щие суммарным полям в катушках 9 и 10, О для катушки 1О при этом хо < т где „- частота измеряемого магнитного поля
- частота магнитного поля создаваемого катушками 9 и 10 датчика.
Если длина пучка, лимятируемая длн тельностью положительного импульса фор мнрователя 13, несколько меньше %Г где Р - радиус винтовой линии, то электрны дважды за период обращения пролетают через ячейки диаметральных сеток 11 и 12 и наводят на них электрически индуцирс ванные заряды. Следовательно, во внешних цепях сетка-катод наводятся знакопеременные импульсы с частотой следования
g(f + 1„) и 2 (f - f „ ) соответственно.
Р" азностная частота, выделелная на резонансном контуре смесителя 14, является выходной величиной.
Поскольку для пучка электронов характерен довольно быстрый размыв, обусловленный кулоновскими силами расталкивания, то измерения целесообразно проводить в ре-. жиме накопления, автоматически суммируя показания нескольких кратковременных замеров. Размыв по радиусу винтовой линии в определенной мере ограниченфокусируюшим воздействием катушек. 9 и 10, а размыв
I пучка вдоль оси У (не играет существенной роли. Для наблюдения ось Y датчика ориентируют вдоль измеряемой компоненты магнитного поля. Контроль нуль-пункта лег ко осуществляется сравнением показаний при прямом и обратном направлениях тока, обтекающего катушки 9 и 10.
Режим работы при таком двойном замере и автоматическом суммировании двух показаний прибора гарантирует полн ю независимость результатов наблюдений от дрейфа нуля, связанного с нестабильностью параметров катушек 9 и 10.
Ф ормула изобретения
Датчик компонентного магнитометра, содержащий основной вакуумный цилиндрический баллон с электронной пушкой и отклоняющей системой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен формирователем импуль-. сов соединенным с модулятором, введенным в указанную электронную пушку, омесителем и установленным перпендикулярно к основному дополнительным вакуумным цилиндрическим баллоном, в плоскости симметрии котсь рого, параллельной его основанию, размещен электростатический разделитель, в диамеъральной плоскости симметрии выполнены две сетки, а снаружи на его концах и соосно с ним - две идентичные катушки, соединенные последовательно и встречно, а смеситель соединен с обеими сетками дополнительного и с катодом электронной пушки основного вакуумного цилиндрического баллона.
Источники информации, йринятые во внимание прн экспертизе .
1. Патент США hh 3673494, кл. 324-41, 1972.
Составытель С. Лукннсяая
Редактор Т. Шагова Техред, М. Бупа Корректор М. ЛФмчай
Закаэ 2427/32 Тнралс 1101 Подлнсн ое
UHHHllH Государственного комнтета Совета Министрм СССР но делам нэобретеннй н открыткой
113035, Москва, Ж-35, Рауаская неб., a. 4/S
Филиал ППП Патент; r. Ужгород, ул. Проектная, 4
