Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Киршвинк Дж. -> "Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1" -> 75

Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 - Киршвинк Дж.

Киршвинк Дж., Джонса Д. Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 — М.: Мир, 1989. — 353 c.
ISBN 5-03-001274-5
Скачать (прямая ссылка): biogenniymagnetit1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 150 >> Следующая

Рис. 4.15. Радиальная Нг и тангенциальная Н„ составляющие поля магнитного диполя т.
Для устранения помех, создаваемых удаленными источниками, градиентометр должен быть достаточно хорошо сбалансирован, т. е., например, градиентометр первого порядка не должен давать сигнала в переменном, но однородном в пространстве поле. Степень балансировки зависит в первую очередь от качества изготовления приемных катушек. Градиентометр, изображенный на рис. 4.13, А, может быть разбалансирован по двум причинам. Во-первых, площади верхнего и нижнего витков могут немного различаться (тогда сигнал будет возникать даже при нулевом градиенте поля); во-вторых, плоскости этих витков могут быть не совсем параллельны (тогда градиентометр будет чувствителен и к полю, перпендикулярному его базе).
Кроме точности выполнения геометрических соотношений, необходимых для балансировки, очень важна ее стабильность в отношении механических и тепловых воздействий. Для изготовления приемных катушек обычно применяют проволоку из сплава ниобий-титан, которую наматывают на кварцевый или кремниевый каркас, обработанный с высокой точностью (допуски около 0,01 мм). Отклонения плоскостей витков от параллельности не должны превышать 0,01°. Все это позволяет получить исходную балансировку порядка 10_3 на 1 м базы градиентометра. Уровень балансировки определяется как отношение сигнала градиентометра при наложении идеально однородного магнитного поля к сигналу от одной из составляющих его катушек. Этот уровень можно определить, поворачивая градиентометр (вместе с Дьюаром) в магнитном поле Земли вдали от сильно намагниченных объектов. Отношение амплитуды сигнала, получающегося при этом и имеющего минимум и максимум, к соответствующей компоненте поля Земли и дает уровень балансировки.
Для повышения степени балансировки до 10_8/м применяют под-строечные устройства или электронную компенсацию сигнала разбаланса. Подстройка производится с помощью небольших деталей из сверхпроводящего материала, передвигаемых вблизи одной из катушек градиентометра с целью получения нужной конфигурации поля. Эти детали либо размещают на каркасе градиентометра (и тогда требуется несколько раз отогревать прибор, чтобы добиться высокой степени балансировки), либо прикрепляют к штокам, выходящим через верхний фланец дьюара. Перемещая штоки с помощью микрометрических винтов, можно подстраивать балансировку градиентометра. Подстройкой балансировки градиентометра с помощью сверхпроводящих деталей обычно достигают уровня балансировки порядка 10-5/м, а для дальнейшего его повышения используют электронную компенсацию (см., например, Vrba et al., 1982).
Фирмы CTF Systems, Cryogenic Consultants, 2-G Enterprises и S. H. E. Corporation производят приборы с приемными катушками самых разнообразных конфигураций, в том числе и предназначенных специально для магнитокардиографии и магнитоэнцефалографии, а также для исследования магнитных включений в различных образцах. Чувствительность
системы обычно определяется уровнем магнитных шумов и деталями конструкции дьюара. В условиях со сравнительно низким уровнем шумов без экранирования удается достичь чувствительности градиентометра около 2-10 ~13 Тл/м, достаточной для выявления очень слабых переменных полей в магнитоэнцефалографии. Для исследования магнитных включений в биологических образцах приходится регистрировать очень медленно меняющееся поле, поскольку исследуемое животное перемещают относительно датчика. Такие измерения целесообразнее всего производить в магнитоэкранированной камере, хотя ряд подобных работ был выполнен в условиях клиники с достаточно высоким уровнем шумов (разд. 5.1).
4.3. Магнитометры, использующиеся
в геофизике, и приборы для измерения магнитной восприимчивости
Для магнитометров, использующихся в геофизике, приняты две основные конфигурации: система со сквозным рабочим каналом, вертикальным или горизонтальным, и система с вертикальным каналом, открытым только с одной стороны. Конструкция приборов для измерения магнитной восприимчивости аналогична конструкции вертикальных магнитометров, но включает еще и сверхпроводящий соленоид. Во всех этих приборах используются в принципе одинаковые ВЧ- и ПТ-сквиды и электроника с небольшими модификациями, облегчающими их применение в конкретных случаях. Показания магнитометра могут быть представлены в аналоговом и цифровом виде; их можно записать, например, на магнитную ленту и передать на компьютер по стандартному интерфейсу.
Три типа конструкций криогенной части систем, разработанные в Калифорнийском университете, используются и в серийном производстве приборов. Простейшая система имеет диаметр рабочего отверстия 3 мм (рис. 4.16, А). Измерительную вставку погружают прямо в жидкий гелий, находящийся в обычном дьюаре с суперизоляцией. Удобство такой конструкции состоит в том, что она обеспечивает легкий доступ к датчику и другим частям магнитометра. Однако она не лишена и недостатка, связанного с тем, что экран находится непосредственно в жидком гелии: из-за этого невозможно тепловое переключение экрана для захвата поля нужной величины без отогрева всей системы или подъема измерительной вставки из дьюара.
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 150 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed