Магнитометр с магнитооптической системой регистрации

ВВЕДЕНИЕ..………………………...……………………………….............3
1.1 Обзор литературы................................................................4
1.2 Общие сведения о магнитометрах.....................................6
1.3 Типы магнитометров..........................................................10
1.4 Магнитооптические эффекты............................................17
1.5 Схемы наблюдения эффекта фарадея...............................20
1.6 Магнитооптическая методика...........................................23
1.7 Магнитооптический магнитометр....................................37
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.......................................................... 46
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ................................................................47
3.1 Схема установки магнитооптического магнитометра....47
3.2 Описание установки...........................................................49
3.3 Результаты измерений.........................................................50
ВЫВОД…………………………………………………………........54
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………….......55

Весь текст будет доступен после покупки

Магнитометр является прибором, предназначенным для измерения магнитного поля или магнитного дипольного момента. Есть разные виды магнитометров, которые могут определять направление, интенсивность или относительные изменения магнитного поля в конкретной точке. Компас - это пример устройства, которое определяет направление окружающего магнитного поля, в данном случае - магнитного поля Земли. Другие магнитометры могут измерять магнитный дипольный момент магнитного материала, например ферромагнетика, путем отслеживания воздействия этого магнитного диполя на индуцированный ток в катушке.
Первый магнитометр, способный измерять абсолютную величину магнитного поля в точке пространства, был создан Карлом Фридрихом Гауссом в 1833 году, а значительные достижения 19-го века включали эффект Холла, который до сих пор активно применяется.
Магнитометры широко применяются для измерения магнитного поля Земли, в геофизических исследованиях, для обнаружения магнитных аномалий различных типов и для определения дипольного момента магнитных материалов. В системах навигации и определения курса воздушных судов они обычно используются в качестве ориентиров курса. Магнитометры также используются в военных целях в качестве пусковых механизмов в магнитных минах для обнаружения подводных лодок. В связи с этим некоторые страны, такие как США, Канада и Австралия, классифицируют более чувствительные магнитометры как военную технологию и контролируют их распространение.

Весь текст будет доступен после покупки

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МАГНИТОМЕТРАХ
Ранние магнитометры Компас, который состоит из намагниченной стрелки, изменяющей свое положение в зависимости от окружающего магнитного поля, является простым видом магнитометра, измеряющего направление магнитного поля. Частота колебаний намагниченной стрелки прямо пропорциональна квадратному корню из интенсивности окружающего магнитного поля; так, например, частота колебаний стрелки горизонтально расположенного компаса прямо пропорциональна квадратному корню из горизонтальной интенсивности окружающего поля[^требуется цитирование^]. В 1833 году Карл Фридрих Гаусс, руководитель Геомагнитной обсерватории в Геттингене, опубликовал статью об измерении магнитного поля Земли. В ней описывался новый прибор, который состоял из постоянного стержневого магнита, подвешенного горизонтально к золотому волокну. Разница в колебаниях при намагничивании стержня и при его размагничивании позволила Гауссу вычислить абсолютное значение интенсивности магнитного поля Земли. В его честь был назван Гаусс, CGS единица измерения плотности магнитного потока, определяемая как один Максвелл на квадратный сантиметр; это равно 1 ? 10-4 тесла (единица СИ) Фрэнсис Рональдс и Чарльз Брук независимо изобрели магнитографы в 1846 году, которые непрерывно регистрировали движения магнита с помощью фотографии, тем самым облегчая нагрузку на наблюдателей. Они были быстро использованы Эдвардом Сэбином и другими в глобальной магнитной съемке, и обновленные машины использовались вплоть до 20 века.
Лабораторные магнитометры Лабораторные магнитометры измеряют намагниченность, также известную как магнитный момент материала образца. В отличие от обзорных магнитометров, лабораторные магнитометры требуют помещения образца внутрь магнитометра, и часто температуру, магнитное поле и другие параметры образца можно контролировать. Намагниченность образца в первую очередь зависит от порядка расположения неспаренных электронов внутри его атомов, с меньшим вкладом от ядерных магнитных моментов, ларморовского диамагнетизма и других. Упорядочение магнитных моментов в первую очередь классифицируется как диамагнитный, парамагнитный, ферромагнитный или антиферромагнитный (хотя зоология магнитного упорядочения также включает ферримагнитный, гелимагнитный, тороидальный, спиновое стекло и т.д.). Измерение намагниченности в зависимости от температуры и магнитного поля может дать представление о типе магнитного упорядочения, а также о любых фазовых переходах между различными типами магнитных порядков, которые происходят при критических температурах или магнитных полях.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Есиков О.С., Протасов Е.А. // Инженерная физика. 1999.№ 2. C. 8.
2. Протасов Е.А. // ЖТФ. 2018. Т.88. Вып. 8. С. 1229–1234.
3. Протасов Е.А. Основы магнитооптики: Учебное пособие. — М.: НИЯУ МИФИ, 2009.С. 19-20, 40-41, 81-82.
4. Рандошкин В.В., Червоненкис А.Я. – Прикладная магнитооптика.
- М.: Энергоатом – издат, 1990
5. Верхозин А.Н. - Эффект фарадея в переменном магнитном поле
6.Звездин А.К., Котов В.А. – Магнитооптика тонких пленок. –
М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988
7. Звездин А. К., Котов В. А. Магнитооптика тонких пленок. – Наука, 1988.
8. Рандошкин В. В., Червоненкис А. Я. Прикладная магнитооптика. – 1990.
9. 19. Belotelov V. I. et al. Plasmon-mediated magneto-optical transparency //Nature communications. – 2013. – Т. 4.
10. Kоrеpanоv V., Mаrusеnkоv A. Flux-gаtе mаgnеtоmеtеrs dеsign pеculiаrities //Surveys in geophysics. – 2012. – Т. 33. – №. 5. – С. 1059-1079.

Весь текст будет доступен после покупки