Современные протонные и оверхаузеровские магнитометры для полярных геофизических исследований Cапунов В.А., Денисов А.Ю., Савелье

Содержание

Слайд 2

Основные параметры скалярных магнитометров

Основные параметры скалярных магнитометров

Слайд 3

Технико-экономическое сравнение
коммерчески доступных магнитометров

Технико-экономическое сравнение коммерчески доступных магнитометров

Слайд 4

Лучшие коммерчески доступные скалярные магнитометры

Лучшие коммерчески доступные скалярные магнитометры

Слайд 5

POS магнитометр OEM
Разрядность 0.001 нТл СКО до 0.01 нТл Абсолютная точность до

POS магнитометр OEM Разрядность 0.001 нТл СКО до 0.01 нТл Абсолютная точность
0.1 нТл
С 2009 г. внесен в реестр средств измерений РФ. Производится с 1997 г.

Слайд 6

GPS опция POS магнитометра
Предназначена для точной синхронизации начала сигнала прецессии до 10

GPS опция POS магнитометра Предназначена для точной синхронизации начала сигнала прецессии до
мкс по OEM GPS-приемнику Trimble Lassen iQ

Транзитный резервный SD card накопитель
Регистратор DLPOS предназначен для полевых (пикет-маршрутных, GPS) наземных работ и вариационных измерений. Используется на контрольных пунктах и при магнитной очистке территории обсерваторий

MMPOS-1 & 2 & …

Слайд 7

Требования к полярному протонному магнитометру

Анализ и выбор по существующим скалярным магнитометрам

Требования к полярному протонному магнитометру Анализ и выбор по существующим скалярным магнитометрам
в достаточной степени неоднозначен и даже субъективен, поскольку весовые коэффициенты свойств поддаются только экспертной оценке в зависимости от условий и методики применений.
Важнейший для полярных условий работы параметр надежности, по-видимому, однозначно диктует выбор в пользу протонного магнитометра. Естественно, хочется иметь остальные параметры также высокими. По-видимому, из этих соображений было составлено ТЗ по ГБ тендеру ААНИИ
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ЛОТУ №1 Оснащение станций наблюдательной сети современными системами ………..., магнитометрической аппаратурой и системами накопления, подготовки и передачи цифровых магнитных данных.
2.1.3. Технические требования к прецизионному протонному магнитометру (ППМ).
2.1.3.1. Состав технической продукции
Прецизионный протонный магнитометр – прибор, осуществляющий непрерывную регистрацию (с максимально возможной частотой дискретизации) …… в различных условиях эксплуатации, в том числе на труднодоступных полярных станциях при отсутствии регулярного обслуживания и проверки.
2.1.3.2.1. Должен быть реализован непрерывный режим работы прибора с предустанавливаемым шагом дискретности измерений 1 секунда.
2.1.3.2.2. Установка конфигурации прибора должна осуществляется через последовательный коммуникационный порт.
2.1.3.2.3. После выключения питания прибор должен сохранять все конфигурационные установки в энергонезависимой памяти.
2.1.3.2.4. При подаче напряжения питания прибор должен автоматически переходить в рабочий режим непрерывных измерений.
2.1.3.2.5. Для управления, конфигурации и регистрации данных должна быть реализована программа, работающая в операционной среде Windows.
2.1.3.2.6. Программа должна обладать возможностью непрерывного сохранения данных на жесткий диск, и визуализации результатов измерений.

Слайд 10

Приполярные работы, вариации по MMPOS-1 № 387 при – 35 град. С ПАНГЕЯ

Приполярные работы, вариации по MMPOS-1 № 387 при – 35 град. С
заказчик, ВСЕГЕИ - В. Кузнецов, 74 км. От МО ШАИМ

Цена деления 0.5 нТл
Цикл 3 и 1 сек.
СКО = степень 3/2 цикла

Слайд 11

Расчёт сигнала датчика
S0 = χωpLIηθ

Расчёт и обработка сигнала прецессии
Оценка чувствительности
SP

Расчёт сигнала датчика S0 = χωpLIηθ Расчёт и обработка сигнала прецессии Оценка
– простой периодомер
IP – внутрицикловый периодомер
LS – метод наименьших квадратов
dd

Слайд 12

Расчет и Оптимизация Сигнала и СКО протонного датчика совмещенного с Оверхаузеровским датчиком

Протонник

Расчет и Оптимизация Сигнала и СКО протонного датчика совмещенного с Оверхаузеровским датчиком
4 Вт (ср. мощь.) СКО = 0. 015 нТл > Military
Оверхаузер 1 Вт (ср. мощь.) СКО = 1.5 пикоТл >> Military

Слайд 13

Что такое оптимальная оцифровка?

Чем красивей сигнал прецессии на осциллографе, тем лучше? Умножить

Что такое оптимальная оцифровка? Чем красивей сигнал прецессии на осциллографе, тем лучше?
добротность? Сузить полосу до 0-ля? Применить супер-АЦП и Фурье процессор? ДА! Красиво, но НЕТ, т.к. есть оптимальная мат. обработка!

Слайд 14

Cерийный POS-1 (Т1 ≅ 1 сек. при н.у.) задается концентрацией радикала в

Cерийный POS-1 (Т1 ≅ 1 сек. при н.у.) задается концентрацией радикала в
вакуумном объеме) показывает < 0.05 нТл при температурах до -30°С. Хорошая перспектива до -60°С при чувствительности до 0.01-0,003 нТл.

Вакуумирование и маловязкие жидкости с Т10 = 7-10 сек при н.у. улучшают протонный датчик, но перспектива развития требует значительных усилий

Вязкость жидкости η определяет время релаксации Т10 η⋅Т10/Т ≅ C (const) При низких температурах короткое Т10 керосина на порядки ухудшает СКО протонных датчиков. Растущая растворимость парамагнитного кислорода также уменьшает Т10

Полярная опция POS-1 магнитометра

Имя файла: Современные-протонные-и-оверхаузеровские-магнитометры-для-полярных-геофизических-исследований-Cапунов-В.А.,-Денисов-А.Ю.,-Савелье.pptx
Количество просмотров: 189
Количество скачиваний: 0