Magnétomètre à protons portable de haute précision pour la détection des champs magnétiques

Magnétomètre à protons portable de haute précision pour détecter les champs magnétiques

Principe de fonctionnement
(I) Phénomène de précession des protons
Le magnétomètre à protons fonctionne sur la base du principe de la précession des protons.et ainsi de suiteLorsque dans un champ magnétique externe stable (comme le champ magnétique terrestre),le moment magnétique du proton sera disposé le long de la direction du champ magnétique externeSi un champ magnétique d'impulsion de radiofréquence perpendiculaire à la direction du champ magnétique terrestre est appliqué à ce moment,le moment magnétique du proton déviera de la direction du champ magnétique externeLorsque l'impulsion radio frequency s'arrête, le moment magnétique du proton va précéder autour de la direction du champ magnétique terrestre.
(II) Mesure de la fréquence de précession
La fréquence de précession des protons est proportionnelle à la force du champ magnétique externe, et la relation est conforme à l'équation de Larmor: , où est la fréquence de précession, est le rapport gyromagnétique des protons (constante), et est la force du champ magnétique externe.la force du champ magnétique terrestre peut être calculée avec précisionDans un magnétomètre à protons, une bobine d'induction est généralement utilisée pour détecter la force électromotrice induite générée par la précession des protons.Sa fréquence est la même que celle de la précession protoniqueAprès traitement et analyse du signal, la valeur du champ magnétique peut être obtenue.

Composition structurelle
(I) Partie de la sonde
La sonde est un composant clé du magnétomètre à protons. Elle contient un récipient pour le liquide source de protons et une bobine de radiofréquence qui l'entoure. 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 signalsAfin d'améliorer la précision des mesures, la conception de la sonde utilise souvent des matériaux et des structures spéciaux pour réduire les interférences des champs électromagnétiques externes.
(II) Partie hôte
Générateur d'impulsions RF: il est responsable de la génération d'impulsions radiofréquences de fréquence et d'intensité précises,qui sont transmis à la bobine de radiofréquence de la sonde pour stimuler la précession des protonsLe générateur d'impulsions radiofréquences des magnétomètres à protons modernes possède des capacités de contrôle de fréquence de haute précision pour assurer la précision des mesures.
Amplificateur et filtre du signal: Le signal de précession des protons reçu de la bobine d'induction de la sonde est généralement très faible et doit être amplifié et filtré à plusieurs étapes.L'amplificateur a des caractéristiques de gain élevé et de faible bruit, ce qui peut améliorer efficacement la force du signal, tandis que le filtre peut éliminer les signaux de désordre et d'interférence pour rendre le signal de mesure plus pur.
Compteur de fréquence et unité de traitement des données: Le compteur de fréquence est utilisé pour mesurer avec précision la fréquence de précession des protons, et sa précision de mesure peut atteindre un niveau extrêmement élevé.L'unité de traitement des données calcule l'intensité du champ magnétique sur la base de la fréquence mesurée et de l'équation de Larmor, et effectue des opérations telles que le stockage, l'affichage et la transmission des données.
(III) Système d'alimentation électrique
Le système d'alimentation fournit une alimentation stable pour l'ensemble du magnétomètre à protons.Certains magnétomètres à protons sont équipés de batteries rechargeables et de circuits de stabilisation de tension pour assurer un fonctionnement normal dans différents environnements tels que les opérations sur le terrain, tout en réduisant l'impact des fluctuations de l'alimentation sur les résultats de mesure.

Application du projet

Exploration minière magnétique: pour le fer, le nickel, le cobalt et d'autres ressources minérales présentant un magnétisme évident,le magnétomètre proton peut détecter directement l'anomalie du champ magnétique fort généré par le corps de minerai, afin de déterminer rapidement l'emplacement approximatif et la portée du corps minéral, et d'améliorer l'efficacité et la précision de l'exploration minière.
Exploration indirecte de minéraux non magnétiques: Certains minéraux non magnétiques, tels que l'or, l'argent, le cuivre, etc., bien qu'ils n'aient pas de magnétisme évident, sont considérés comme des minéraux non magnétiques.peuvent s'accompagner de la paragénèse de minéraux magnétiques ou de changements de structure géologique au cours de leur formation et de leur occurrenceLes magnétomètres à protons peuvent fournir des indices pour trouver des minéraux non magnétiques en détectant ces anomalies indirectes du champ magnétique.

Spécifications techniques: