海洋磁力仪工作原理

海洋磁力仪是测量地球磁场强度的精度很高的测量设备。海洋磁力仪的两种基本类型为质子旋进式与光泵式，sea spy磁力仪是质子旋进式的一个发展分支，它也属于质子旋进式。

质子旋进式磁力仪

标准质子旋进式磁力仪是将少量附有氢原子核的液体如甲醇或煤油装入其传感器中，在这些液体中，除了氢原子核能够显示较为微弱的磁矩从而自旋磁矩并没有被抵消外，液体中的其他分子的自旋、电子轨道以及原子核自选的所有相关磁矩都被成对地进行了彼此抵消。氢原子在外磁场强度为零值时的磁矩取向是任意无规则的。当传感器中富含氢原子的液体周围被附加上了由线圈产生的强大的人造磁场，则这个磁场会引起液体中的大量质子向同一方向自旋，并且这些质子的排列方向都是定向地以人造磁场方向为自旋轴进行排列的。一旦这种人造磁场消失，就会发生质子旋进现象，具体表现为氢原子在地磁场力与其的原本持有的自旋惯性的相互作用下以同样的相位往磁场方向旋进。在质子旋进的初期阶段，由于质子的相位相同，通过其磁性的宏观显示，质子有周期性在容器外的线圈进行切割，从而发出相应地电感应的信号，切割频率与其的旋进频率是大体相同的。然后通过对旋进信号的频率测量结果即可得出地磁场的场强大小。

质子旋进磁力仪

sea spy磁力仪

sea spy磁力仪作为质子旋进式磁力仪的发展与延伸，虽然它也是以质子自旋共振原理为基础的，但是其较质子旋进磁力来说还是做了相当大的改进的。sea spy磁力仪的相关效应是通过电子-质子的偶合现象达到质子极化这一目标，这是sea spy磁力仪与质子旋进Z大的不同之处。sea spy磁力仪是将一种经过特殊处理的富含着带有一个游离电子的放射性原子的相应的化学试剂添加到富质子液体当中，其中的游离电子在暴露于某种特定的跃迁能级较低的低频射线中可以被有效地激发，它将自己的能量就近传给相近的质子，但是并不辐射出射线来释放相关能量，这样在对质子的极化时就不需要施加过于强大的人造磁场。sea spy磁力仪Z大输出信号是由相关的化学试剂来决定的，其预输入传感器的能量并无太大关系。所以，只使用1-2w的能量磁力仪传感器就能够清楚产生相关的强大进动信号，这是标准的质子磁力仪则即使耗费上千瓦的能量也无法达到的，sea spy磁力仪很大程度上提高了质子磁力仪的可用信息量。sea spy磁力仪拥有着标准质子磁力仪同样的优良精确特性，同时也具有很强的长期稳定性，所以sea spy磁力仪作为质子磁力仪的扩展与延伸，更具灵敏度，对电能的节约也更明显，带宽更大。

sea spy磁力仪

光泵磁力仪

光泵磁力仪是在20世纪中期出现的的新型磁力仪器，可以进行连续观测，对周围磁场的梯度要求不是特别严格，不需要具体定向，无零点漂移而且灵敏度很高。光泵磁力仪在接通传感器的电源后，磁力仪射灯振荡器的rp功率会逐渐增强至整个射灯都开始发光，而后降低振荡器的相应功率，使光线可进行调控。吸收室由于强光的照射温度会逐渐变高，使得原子气化成蒸汽。在以上过程中，相应光线会经过一个透镜变成平行光线，而后经过滤波器产生具有特定波长的光线，然后再通过偏振镜产生极化方向相反的两束光线射向吸收室，这两束光线分别通过吸收室中的两个独立的的分室中。光线在通过吸收室后，经过其中第二个透镜聚焦在相应地光敏元件上，Z后通过检测光电流的变化测定地磁场强。

光泵磁力仪