Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Hvad er et magnetometer?

Magnetiske felter og magnetiske objekter har en enorm indflydelse på jorden. Aurora Borealis er for eksempel et samspil mellem solvind og Jordens magnetfelt. Et magnetometer er en sofistikeret sensor, der giver videnskabelige observatører en klarere forståelse af, hvordan magnetisme virker.

Betydning

Jorden genererer et magnetfelt, der skaber målbare magnetiske forstyrrelser i atmosfæren. Et magnetometer er et videnskabeligt instrument, der måler dette fænomen med hensyn til magnetisk fluxdensitet. Den videnskabelige enhed til læsning af magnetisk fluxdensitet er Tesla eller As /m2. Stoffer og materialer, der forstyrrer denne flux kaldes magnetisk. Når magnetiske materialer er til stede, registrerer et magnetometer mængden af ​​forvrængning, som disse materialer forårsager i jordens felt. Et magnetometer fortæller os ikke kun, hvordan bestemte magnetiske materialer påvirker magnetisk flux, men kan også måle styrken af ​​magnetfelter. Denne information kan bruges til at skelne retningen, rotationen og vinklen på magnetfelter samt placeringen af ​​specifikke objekter i den.

Applikationer

Magnetometre kan være nyttige instrumenter i mange professionelle applikationer. Letvægts og bærbare, magnetometre transporteres let til næsten ethvert teststed. I arkæologi kan magnetometre bruges til at finde gravgraver indeholdende metalliske artefakter. I militære applikationer anvendes magnetometre til at lokalisere tanke, miner og brændstoftromler. Minedrift og mange andre videnskabelige områder måler også magnetiske anomalier med magnetometre.

Proton-præcessionmagnetometer

Et billigt og bærbart magnetometer er protonforcessionsmagnetometeret. Dette instrument anvendes primært på prøver nær overfladen i miljø- og ingeniørundersøgelser. Proton-præcessionsmagnetometern kræver anvendelse af en væske, der er rig på hydrogenatomer til fremstilling af præcessionssignalet. Til dette formål er kerosen et af de bedste valg. DC-strømme og magnetiske felter polariserer atomerne, og instrumentet læser deres præcessionsfrekvens. Der er begrænsninger for denne type magnetometer, som dens lave følsomhed og høje strømforbrug. Den er imidlertid ideel til mineralsundersøgelser og kortlægning af underjordiske rørledninger.

Kvantemagnetometer

Kvantemagnetre anvendes i vid udstrækning i miljøundersøgelser, geofysisk efterforskning, våbenpåvisning og andre videnskabelige anvendelser. Disse instrumenter måler den specifikke magnitude af magnetfelter. Subatomære partikler polariseres af kvantemagnetometre, som får dem til at bearbejde jordens magnetfelter. Denne polarisering producerer et genkendeligt mønster, der kan kvantificeres og måles som et magnetisk øjeblik. Disse magnetiske øjeblikke i forhold til jordens magnetfelt giver information om magnetisk fluxdensitet.

Vektormagnetometre

Ud over at have en størrelse har magnetisk flux også en retning eller vektor. Vektormagnetre måler magnetfeltegenskaber, der bevæger sig i en bestemt retning. Disse instrumenter giver en mere præcis aflæsning af magnetisk fluxdensitet ved at eliminere krydsfølsomheder og drift ved meget lavt lydniveau. Vektormagnetometre er blevet brugt på rumfartøjer siden 1988. Satellitter, der bruger vektormagnetometre, kan endda måle magnetfelter af andre planeter og måner.

Klik for at udvide hele teksten