Использование преобразователей на основе ядерного магнитного резонанса

Преобразователи этого типа используют квантовое явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР), которым обладают материалы, содержащие ядра атомов, имеющих магнитный момент (например, вода, содержащая ядра атомов водорода). Если образец из такого материала поместить в измеряемое постоянное поле с индукцией B_- и, кроме того, воздействовать на него переменным высокочастотным магнитным полем с индукцией В _~и изменяющейся частотой, то при некотором значении частоты f возникает резонансное поглощение высокочастотной энергии образцом. Эта частота равна

(3.12)

где g —гиромагнитное отношение—величина, постоянная для данного вида атомов.

Принцип измерения индукции магнитного поля при помощи ЯМР преобразователей ЯМРП иллюстрируется рис. 3.4. Образец (ампула с водой) помещен внутрь катушки К. Катушка подключена к высокочастотному генератору G, поэтому вдоль ее оси возбуждается высокочастотное магнитное поле В _~. При измерениях индукции постоянного магнитного поля В _- поле В _~должно быть расположено перпендикулярно ему. Плавное изменение частоты генератора G позволяет установить частоту f, на которой имеет место ядерный магнитный резонанс и рост поглощения высокочастотной энергии ядрами вещества. При резонансе напряжение на зажимах катушки К уменьшается, что фиксируется на экране осциллографа. Резонансная частота f измеряется цифровым частотомером Н z. Тесламетры с ЯМР-преобразователями обладают высокой точностью (их погрешность может не превышать 10^-4 %) и широким диапазоном измерений (10^-5—10² Тл).