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Protonenmagnetometer

 
     
  Gerät zur Messung des Absolutbetrages des Erdmagnetfeldes, wobei das magnetische Dipolmomemt der Protonen und ihr Drehmoment (Spin) ausgenutzt wird. Protonen sind als Teil einer Flüssigkeit, z.B. als Alkohol in C2H5OH in einer Flasche enthalten, die von einer Sendespule und einer Empfangsspule umgeben ist. Der stärkere Strom der Sendespule polarisiert zunächst die Protonen in eine Richtung, die nach dem Abschalten des Stromes um die Magnetfeldrichtung präzedieren mit der Frequenz f0=γp·F (γp=gyromagnetisches Verhältnis=42,576375 MHz/T), die damit proportional zum Absolutbetrag des Magnetfeldes ist. Ein Messzyklus mit »Senden« und »Empfangen« dauert etwa 5 Sekunden mit einer Auflösung von etwa 0,2 nT.


Eine Weiterentwicklung in der Schnelligkeit und Auflösung bietet das Overhauser-Magnetometer (0,2 nT, 3 Sekunden Messzyklus). Hierbei wird zusätzlich zur Gleichfeldpolarisation eine Sättigung der Elektronenspinresonanz von Radikalen erzeugt, wodurch eine Vergrösserung der Signalamplitude erreicht wird. Die absolute Genauigkeit ist 0,2 nT mit einer Langzeitstabilität von 0,05 nT/Jahr.
 
 

 

 

 
 
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