и
ш
X X
X
ь,
<
700
магиитоупругих свойств вещества сер-Иамс'пснисм маги, проницаемости материала сердечника за счет всномогат. ыагп. поля (ф е р-ромодулнционныо ИП).
Рассмотренные ипдукц. ИП являютгя преобразователями активного типа. Частотный диапазон этик ИП ограничен областью постоянных и медленно меняющихся маги, полей. В особенности это ограничение относится к ИП с механич. модуляцией параметра, а к-рых частота модуляции де превышает неск. герц. Ферромодуляц. ИП (ферриаонды), имеющие гораздо более высокую частоту модуляции, используются при измерениях как постоянных, так и переменных магн. полей широкого спектра звуковнх частот.
В индукц. ИП пассивного типа эле возникает за сч╦т изменения измеряемой ыагн. индукции при неизменном положении катушки к постоянстве ее параметром. Такие ИП используются только в М. для измерения переменных и импульсных магн. нолей. У некоторых пассивиых ИП пет ферромагн. сердечника.
Преимуществ, применение длл измерения параметров маги, полей получили М. с ферромодуляц. и пассивными ИП. С их помощью проводятся наземные и подводные измерения слабых и сверхслабых магн. полей, аэроразведка полезных ископаемых, исследования магн. полей космич. пространства, иераирушающий контроль материалов. Индукц. М. с вращающейся и вибрирующей катушкой нходнт в состав испытательных установок, предназначенных для и с следования параметров и характеристик магнитных материален.
Квантовые М. основаны ва квантовых аффектах и явлениях, возникающих при из а п кто действии микрочастиц с магн. полем: ядерном магнитном резонансе (ЯМР), электронном парамагнитном резонансе (ЭШ1), Зеемака эффекте, Джояефсона эффекте (см. Квантовый магнитометр, Сквид).
Широко применяются ЯМР-магнитоиетры двух типов:
1) на основе метода свободной прецессии ядер (п р о-т о и и ы е М.) для измерения слабых мат. полей (порядка земного);
2} на основе метода вынужденной прецессии ядер для измерения более сильных полей (0,01≈2,5 Тл).
Использование в ЯМР-магнитометрах метода дина-мич. поляризации ядер (см. Ориентированные ядра, Оверхаузера эффект) позволяет увеличить быстродействие М. п уменьшить размеры ИП. Для измерения сильных и сравнительно неоднородных магн. полей применяют т. н. иутац. метод ЯМР в проточной воде.
Квантоиые М. с оптической ориентацией атомов, или М. с оптич. накачкой (МОИ), используются для измерения магн. индукции от 10"1* Тл до единиц тесла при решении задач магн. разведки полезных ископаемых, в космич. исследованиях, в метрологии. В зависимости от рабочего вещества, применяемого в МОН, различают руЕидиевые, цеаиевые, калиевые, гелиевые М.
Рекордно высокой чувг.твптельностью (~10~1в Тл) обладают сквиды ≈ сверхпроводяшие М. на стационарном эффекте Джоаефсона. С их помощью проводятся измерения сверхслабых магн. полей, создаваемых: головным мозгом, сердцем и мышцами человека (см. Магнитные тля биологических объектов)', выполняются геофнзич. исследования и уникальные физ. эксперименты.
Магнитооптические М, основаны па иамепеяии оптич. свойств веществ под действием маги, поли {Фарадея эффект, Керра эффект, Зеемана эффект, Хан,че зф-фект и др.) н применяются в основном в лаб. исследованиях для измерения магн. индукции слабых, средних и сильных магн. полей (как постоянных, так и переменных). Линейная зависимость угла поворота плоскости поляризации свега от магн. индукции, отсутствие электрич. цепей в области измеряемого магн. поля, практич. без инерционность магиатооптич. эффекта Фарадея обусловливают перспективность при-
менения этого метода для измерения импульсных маги, полей.
Гальваномагнитные М. основаны на использовании эффектов, возникающих при одноврем. воздействии на полупроводник алектрич. и магн. полсп: эффекта Холла, магниторезистинного эффекта (см. Магнето-счпративление), маг ниток он цснтраци он ноги и магни-тодиодного эффектов. Наиб, широкое практич. применение для измерения магп. индукции постоянных, переменных и импульсных полей получили М. с ИII на основе эффекта Холла, обладающие линейной зависимостью возникающего электрич. поля от магн. поля н широком диапазоне его значений и чувствительностью ~10~! ≈10~* Тл. Тесламетры Холла применяются для контроля магн. систем электроклыерит. и электронных приборов: для измерения магн. индукции в зазорах электродвигателей, генераторов, эл.-магн. реле; для измерения и анализа поле» рассеяния источаиков постоянных, переменных ц импульсных маги, нолей.
М а гннторез истинные тесламетры применяются в области сильных полей (св.1 2 Тл), где зависимость электрич. сопротивления от магн. индукции линейна.
В практике маги, обсерватории н метрологич. институтов, а также для определения намагниченности земных пород п свойств магн. материалов применяются магнптомеханические М., оспопап-иые ва силовом взаимодействии измеряемого магн. ноли с постоянным магнитом (кварцевые М., крутильные М., магн. весы, магн. теодолиты, астатич. М. Н др.). Создо!отся М. на новых физ. принципах и явлениях: волоконно-оптич. М. на магнитострнкциопком эффекте; М., основанные на исполт-зованни магнитоуп-ругих волн; М. с ИП ня тонких ферромагн. пл╦нках.
Лит.' ГОСТ 24234≈80. Гравиразвота и магнитораавеава. Термины и определения: ГОСТ 20Й06≈75. Средства измерений магнитных величин. Термины н определения; Померанцев Н. М.. Рыжков В. М., С н р о ц к н П Г. В., Физические основы квантовой магнитометрии. М., 1972: Средства измерений параметров магнитного поля. Л., 1979; С f р г е-е в В. Г., Ш и х и н А. Я.. Магнитоизнерительные приборы и установки, М., I 982; В и к у л и н И. М., В и к у л и-м а Л. Ф , С т а ф е !∙ и R. И.. Гнльиттмигиитные приборы, И., 19ВЭ; АВрамзон Г, В., Обомшев Ю. П.. Индукционные измеритрльные и^еобрилонател и переменных магнитных полей. Л.. 1984; Афанасьев Ю.В., Фгрро-ЗОЯДОВЫР приборы, Л-. 19S6. В, Н. Заполитнов.
МЛГНИТОМЕХЛНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИИ (гиромагнитные явления) ≈ группа явлений, обусловленных взаимосвязью магнитного момента микрочастиц (напр., электронов в атомах и ионах) с их собственным угловым (мехааич.| моментом (спиаовым и орбитальным). Спину микрочастицы (электрона, протона, нейтрона и др.) соответствует определ. магн. момент. Напр., проекция магн. момента электрона на направление ыагн. поля И равна (в системе СГС) ue = ±= | й п/2тес= ≈ ^~- (| е /msc}-$z (без учета релятивистских поправок, см. Магнетизм микрочастиц), где 8г ≈ проекция спина на направление Н (oci. z [| ff]. Механич. момент атома (иона) складывается из спинового н орбитального моментов образующих аточ микрочастиц. Изменение макроскопнч. углового момента системы микрочастиц (физ. тела) приводит к изменению магн. момента этой системы, я, наоборот, при изменении магн. момента меняется угловой момент системы частиц (тела). Одно из М. я.≈ Сарнетща. эффект [С. Барнетт (S. Barnett), 19091 ≈ заключается в возникновении дополнит, мат. момента у ферромагнетика, приведенного во вращение. Обратное явление ≈ возникновение вращающего момента при намагничивавши [открытое в 1915 А. Пив га темном (A. Einstein) и П. И. де Хаяаом (W. J. dp Haas)] пая. Эйнштейна ≈ де Хааза эффектом.
М. я. Б принципе позволяют определить т, н. маз-нитомеханическое отношение g {гиромаш. отношение), равное отношению магн. момента к угловому моменту частицы. Из квантовой теории атома следует, что jf=2, если магн. момент атома обусловлен только
