Red de Respuestas Legales - Consulta de información - Cómo diseñar un instrumento de medición de la declinación magnéticaEl magnetómetro de bomba óptica es un dispositivo de medición magnética altamente sensible. Se basa en la división Zeeman de átomos de ciertos elementos en un campo magnético externo y se desarrolla utilizando tecnología de bombeo óptico y tecnología de vibración magnética. Según la teoría cuántica, en un campo magnético externo T, los niveles de energía de las partículas subatómicas (como nucleones y electrones) con degeneración de espín se dividen en algunos niveles de subenergía magnética (o niveles de Zeeman). El rendimiento espectral es la división de líneas espectrales, que es el efecto Zeeman. Zeeman ganó el (segundo) Premio Nobel de Física en 1902. La diferencia de energía entre los niveles de energía de división suele ser proporcional al campo magnético externo. Cuando las partículas saltan entre niveles de energía divididos, emiten o absorben ondas electromagnéticas, cuya frecuencia es proporcional a la diferencia de energía entre los niveles de magnón. Midiendo la frecuencia de esta onda electromagnética, se puede medir el campo magnético. El magnetómetro de bomba óptica es un instrumento de medición magnético con alta sensibilidad en producción real y aplicaciones científicas y tecnológicas. Su sensibilidad es alta, generalmente del orden de 0,01 nT, y su sensibilidad teórica llega a 10-2-10-4NT. Alta frecuencia de respuesta, se puede medir en cambios rápidos; el vector total T del campo geomagnético y sus componentes se pueden medir y medir de forma continua. Existen muchos tipos de magnetómetros de bomba óptica. Según los diferentes elementos vibratorios, se puede dividir en magnetómetro de bomba óptica de helio (he) y magnetómetro de bomba óptica de metal alcalino. Los elementos vibrantes incluyen helio (He4), rubidio (Rb85, Rb87), cesio (Cs133), potasio (K39) y mercurio (Hg). Para los metales alcalinos, se ve muy afectada por la temperatura. Por ejemplo, el cesio (Cs133) sólo puede pasar a estado de vapor a una temperatura constante de aproximadamente 430 °C, y sólo en estado de vapor puede producirse un bombeo óptico. Para el He3 y el He4, dado que están en estado gaseoso, no es necesario calentarlos a una temperatura constante. Solo es necesario excitarlos para que alcancen un estado metaestable para producir un bombeo óptico. Estas condiciones deben tenerse en cuenta al diseñar y construir instrumentos. El nivel de desarrollo futuro de los magnetómetros de bomba óptica depende principalmente del nivel de desarrollo de las fuentes de luz de bomba óptica y los componentes de vibración. En Francia, se utiliza un láser sintonizable en lugar de una lámpara de helio tradicional para fabricar un magnetómetro bombeado ópticamente. Debido a la buena selectividad de la línea espectral, el láser es más potente que la lámpara de helio y la sensibilidad del magnetómetro mejora, alcanzando 10pT/Hz1/2. El Dr. R. Slcum, de Estados Unidos, utilizó láseres de diodo como fuente de luz de magnetómetros de bomba óptica de isótopos de helio y solicitó una patente. En comparación con las fuentes de luz de helio, la sensibilidad mejora en un orden de magnitud. La sensibilidad del último magnetómetro de helio (He4) bombeado ópticamente por láser supera el límite de 1PT/Hz1/2 y alcanza 0,4PT/Hz1/2, mientras que la sensibilidad del magnetómetro aéreo de helio 4 que utiliza excitación de alta frecuencia como bomba óptica fuente de luz es La sensibilidad ha alcanzado 20pT/Hz1/2 [2-En la selección de * * componentes de vibración, para mejorar la precisión, es necesario seleccionar materiales con líneas espectrales estrechas. Los metales alcalinos cumplen los requisitos de líneas espectrales estrechas, pero es necesario calentarlos hasta un estado gaseoso a una temperatura determinada (40-55°C). Actualmente, existen muchos magnetómetros fabricados con metales alcalinos. El magnetómetro de potasio lanzado recientemente tiene una resolución de 0,1pT y una sensibilidad de 0,014nT cuando la frecuencia de muestreo es de 20 Hz, porque sus líneas espectrales son muy estrechas, no se superponen y el error de azimut es muy pequeño. Por lo tanto, los magnetómetros de bomba óptica de potasio ocupan una posición dominante entre los magnetómetros de bomba óptica. Por supuesto, a medida que aumentan la sensibilidad y las tasas de muestreo, también aumenta su precio.