Магнітометр
Магнітометр (рос. магнитометр, англ. magnetometer, нім. Magnetometer n) – прилад для вимірювання напруженості магнітного поля та інших магнітних величин, зокрема магнітних характеристик матеріалів. Одним з найпоширеніших є магнітомеханічний магнітометр, в якому відбувається взаємодія двох постійних магнітів у вимірюваному магнітному полі, внаслідок чого один з них відхиляється на певний кут.
За допомогою магнітометра вимірюють магнітне поле Землі, вивчають значні магнітні аномалії, розвідують корисні копалини тощо.
М. використовують для вимірювання напруженості (А/м) або індукції магнітного поля (Тл), магнітного потоку (Вб), а також для визначення магнітного моменту (А•м²), намагніченості (А/м), магнітної сприйнятливості гірських порід.
Перший магнітометр був розроблений Карлом Фредеріком Ґауссом в 1833 році, і як і інші видатні розробки в XIX столітті використовував ефект Холла, який досі широко застосовується.
Класифікація
Класифікують магнітометри за фізичним явищем чи ефектом, на якому ґрунтується його дія, за областями застосування, за умовами експлуатації, за ступенем інформативності (скалярні, векторні і тензорні), що знаходить відображення в найменуванні приладу: "квантовий магнітометр", "морський буксируваний магнітометр "," трикомпонентний індукційний". Найбільш поширена класифікація магнітометрів за фізичним явищем, використовуваним у вимірювальних перетворювачах (ВП) приладу.
Гальваномагнітні магнітометри
Гальваномагнітні магнітометри засновані на використанні ефектів, що виникають при одночасному впливі на напівпровідник електричних і магнітних полів : ефекту Холла, магніторезистивного ефекту (див. магнетоопір), магнітоконцентраційного і магнітодіодного ефектів. Найбільш широке практичне застосування для вимірювання магнітної індукції постійних, змінних і імпульсних полів отримали М. з ВП на основі ефекту Холла, що мають лінійну залежність електричного поля від магнітного поля в широкому діапазоні його значень і чутливістю ~ 10-7 - 10-6 Тл . Тесламетри Холла застосовуються для контролю магнітних систем електровимірювальних і електронних приладів; для вимірювання магнітної індукції в зазорах електродвигунів, генераторів, електромагнітних реле; для вимірювання та аналізу полів розсіювання джерел постійних, змінних і імпульсних магн. полів.
Магніторезистивні тесламетри застосовуються в області сильних полів ( понад 1-2 Тл ) , де залежність електричного опору від магнітної індукції лінійна.
У практиці магн. обсерваторій і метрологічних інститутів, а також для визначення намагніченості земних порід і властивостей магнітних матеріалів застосовуються магнітомеханічні магнітометри, засновані на силовій взаємодії вимірюваного магн. поля з постійним магнітом (кварцові М., крутильні М., магн. ваги, магн. теодоліти, астатичні М. та ін.) Створюються М. на нових фіз. принципах і явищах : волоконно-оптичні М. на магнітострикційному ефекті ; М., засновані на використанні магнітопружних хвиль; М. з ВП на тонких феромагнітних плівках.
Застосування
- В геології, при пошуку корисних копалин,
- В археології, при археологічних розкопках,
- В астрофізиці, при дослідженні орбіти планет,
- В навігації на морі, космосі та авіації,
- В біології та медицині,
- В сейсмології (прогнозу землетрусів).
Індукційний магнітометр
Подвійний трьохкомпонентний магнітометр для системи орієнтації мікросупутника
Обсерваторний магнітометр
Система для калібрування магнітометрів
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — ISBN 57740-0828-2.
Посилання
- Магнитометры // Физическая энциклопедия, т. 2.- М., Сов. энцикл.1990, с. 699—700