مقياس مغناطيسي للبروتونات عالي الدقة للكشف عن الحقول المغناطيسية

مقياس مغناطيسي للبروتونات عالي الدقة للكشف عن الحقول المغناطيسية

مبدأ العمل
(أ) ظاهرة تقدم البروتونات
يعمل مقياس المغناطيسية البروتونية على أساس مبدأ تقدم البروتونات (التقدم). اتجاهات الزمن المغناطيسي للبروتونات في العديد من السوائل التي تحتوي على ذرات الهيدروجين (مثل الكيروسين والماء ،الخيتم توزيعها بشكل عشوائي عندما لا يكون هناك مجال مغناطيسي خارجي. عندما يكون في مجال مغناطيسي خارجي مستقر (مثل المجال المغناطيسي للأرض) ،سيتم ترتيب الزمن المغناطيسي للبروتون على طول اتجاه المجال المغناطيسي الخارجيإذا تم تطبيق مجال مغناطيسي من ترددات الراديو عمودي على اتجاه المجال المغناطيسي للأرض في هذا الوقتالزمن المغناطيسي للبروتون سوف يبتعد عن اتجاه المجال المغناطيسي الخارجيعندما تتوقف نبضة الترددات الراديوية، فإن اللحظة المغناطيسية للبروتون سوف تتقدم حول اتجاه المجال المغناطيسي للأرض.
(د) قياس تردد التقدّم
تردد تقدم البروتون متناسب مع قوة المجال المغناطيسي الخارجي، والعلاقة تتوافق مع معادلة لارمور: ، حيث تكون تردد التقدّم، هي النسبة المغناطيسية الحركية للبروتونات (ثابتة) ، وهي قوة المجال المغناطيسي الخارجي.يمكن حساب قوة المجال المغناطيسي للأرض بدقةفي مقياس المغناطيسية البروتونية، عادة ما يستخدم لفائف التحفيز للكشف عن القوة الكهربائية المحفزة الناتجة عن تقدم البروتونات.ترددها هي نفس تردد تقدم البروتونبعد معالجة الإشارة وتحليلها، يمكن الحصول على قيمة المجال المغناطيسي.

التكوين الهيكلي
الجزء الأول من المسبار
المسبار هو مكون رئيسي لمقياس المغناطيسية البروتونية. يحتوي على حاوية لسائل مصدر البروتون وملف تردد الراديو المحيط به. The probe needs to have good sealing and stability to ensure that the proton source liquid is not disturbed by the outside world and that the radio frequency coil can accurately generate and receive signalsمن أجل تحسين دقة القياس ، غالباً ما يستخدم تصميم المسبار مواد وهياكل خاصة للحد من تداخل الحقول الكهرومغناطيسية الخارجية.
الجزء المضيف
مولد نبضات الراديو الراديو: هو المسؤول عن توليد نبضات تردد الراديو من تردد ودقة وكثافة،والتي يتم نقلها إلى لفائف تردد الراديو في المسبار لتحفيز تقدم البروتوناتمولد نبضات الترددات الراديوية في مقاييس المغناطيسية البروتونية الحديثة لديه قدرات التحكم في الترددات عالية الدقة لضمان دقة القياسات.
مكبر الإشارة والمرشح: إشارة تقدم البروتون التي تتلقى من لفائف الحث البحث عادة ما تكون ضعيفة للغاية وتحتاج إلى تضخيمها وتصفيتها في مراحل متعددة.المضخم لديه ميزات فائدة عالية وضوضاء منخفضة، والتي يمكن أن تعزز بشكل فعال قوة الإشارة ، في حين أن المرشح يمكن أن يزيل الفوضى وإشارات التداخل لجعل إشارة القياس أكثر نقاءً.
عداد التردد ووحدة معالجة البيانات: يستخدم عداد التردد لقياس تردد تقدم البروتون بدقة ، ويمكن أن تصل دقة قياسه إلى مستوى مرتفع للغاية.وحدة معالجة البيانات تحسب قوة المجال المغناطيسي على أساس التردد المقاس و معادلة لارمور، ويقوم بعمليات مثل تخزين، وعرض ونقل البيانات.
(ثالثا) نظام إمدادات الطاقة
يوفر نظام إمدادات الطاقة مصدر طاقة مستقر لمعدل المغناطيسية البروتونية بأكمله. نظرًا لأن الأداة لديها متطلبات عالية الدقة ، فإن استقرار مصدر الطاقة أمر حاسم.بعض مقياسات المغناطيسية البروتونية مجهزة ببطاريات قابلة لإعادة الشحن ودوائر استقرار الجهد لضمان التشغيل الطبيعي في بيئات مختلفة مثل العمليات الميدانية، مع تقليل تأثير تقلبات إمدادات الطاقة على نتائج القياس.

التطبيق

التنقيب عن المعادن المغناطيسية: للحديد والنيكل والكوبالت وغيرها من الموارد المعدنية ذات المغناطيسية الواضحة.مقياس المغناطيسية البروتون يمكن أن يكتشف مباشرة شذوذ المجال المغناطيسي القوي الناتج عن جسم المعدن، لتحديد الموقع التقريبي ومدى جسم المعدن بسرعة، وتحسين كفاءة ودقة التنقيب عن المعادن.
الاستكشاف غير المباشر للمعادن غير المغناطيسية: بعض المعادن غير المغناطيسية، مثل الذهب والفضة والنحاس وما إلى ذلك، على الرغم من أنها لا تمتلك مغناطيسية واضحة،يمكن أن تكون مصحوبة بظهور المعادن المغناطيسية أو تغييرات في الهيكل الجيولوجي أثناء تشكيلها وظهورهايمكن لمقاييس المغناطيسية البروتونية توفير أدلة للعثور على المعادن غير المغناطيسية عن طريق الكشف عن هذه الشذوذات غير المباشرة في المجال المغناطيسي.

المواصفات التقنية: