摘要：质子旋进磁力仪是根据拉莫尔旋进效应设计的精密静磁测量仪器,具有高精度、高灵敏度、携带方便等优点,广泛用于地质调查、矿产与油气勘探、考古、未爆炸物探测、沉船打捞等领域.灵敏度作为磁力仪的一个重要指标,对其性能具有决定作用.本文以一款新型质子旋进磁力仪为例,讨论高灵敏度质子旋进磁力仪的设计.在详细描述质子磁力仪的工作原理、仪器设计与测试之后,本文重点讨论了磁力仪灵敏度评价方法和测试结果.实验结果表明:在极化电流为0.8A,极化时间为1.6s时,新型质子磁力仪的信噪比可达27/1,灵敏度可达0.1 nT.

摘要：为解决传统质子磁力仪梯度容限偏低,在地磁场不均匀地区磁测精度得不到保证这一难题,笔者深入研究了改进的信号测周方法提高质子磁力仪梯度容限的可行性,并筛选功能强大的32位嵌入式ARM芯片作为主控单元,研制出新型高精度质子磁力仪。经与CZM-5质子磁力仪对比测试,证明新型高精度质子磁力仪的梯度容限指标不低于8 000 n T/m,满足课题任务书设计要求,改进的信号测周方法可显著地提高传统质子磁力仪的梯度容限这一重要技术指标。

摘要：为提高传统质子磁力仪综合性能,同时为研制Overhauser磁力仪提供参考依据,设计了基于数字信号处理器(DSP:Digital Signal Processor)TMS320F2812研制的JPM-1型质子磁力仪。该磁力仪以DSP为核心实现质子旋进信号的采集和处理,采用基于DSP的软件过零数频算法计算旋进信号频率。分析了探头初始信号强度,并通过建立仪器噪声模型分析了仪器噪声。野外测试结果表明,该磁力仪探头信号初始幅度约为0.4μV,初始信噪比为32∶1,灵敏度为0.27 nT。

摘要：机场磁差是民用航空一个重要数据,是飞机导航最基本的导航参数之一,也是飞行程序设计中必不可少的基础数据,那么对一个机场来说,如何获取机场准确磁差以及用何种方式获取是本文探讨的问题。通过实际生产应用,使用质子磁力仪配合磁通门经纬仪获取的磁差数据是目前最为可靠的一种获取机场磁差的方式,并得出了一些有益的结论和认识。

摘要：为评价OVERHAUSER磁力仪的综合性能,同时为质子磁力仪的研发提供理论指导,研究了灵敏度在时域和频域的表征方法,并在理论上证明了两种表征方法本质上的一致性;分析了采样率对灵敏度的影响;设计实验标定了JPM-2型质子磁力仪的灵敏度。实验结果表明,JPM-2型质子磁力仪灵敏度时域表征为0.18 n T,频域表征为槡0.32 n T/Hz@0.1 Hz,得到了测量数据日变分量、噪声分量的频域分布图。

摘要：铁路及火车产生的环境磁场的影响是近年来引起人们重视的一个问题。为了获得某新建铁路及火车在 1 .1km和 2 .1km的环境磁场的大小 ,本文从理论计算和实际测量两方面探讨铁路及火车产生的环境磁场。首先实测并估算了火车及所装载货物的磁化率 ,并从理论上计算了铁路及火车的环境磁场。其次在汉丹线采用加拿大产ENV1MAG质子磁力仪 (分辨率 0 .1nT ,1nT为 1 0 -9特斯拉 )实测了火车的环境磁场。实测结果表明 ,由于离开铁路 3 0 0m以远的环境磁场受地磁场日变化的影响已经无法直接准确获得 ,因此用理论方法计算显得十分重要。理论计算和实际测量也表明 ,目前我国铁路及火车环境磁场的影响在 1 .1km处能够满足不大于 0 .1nT的要求 ,在距离铁路 2 .1km处 ,火车环境磁场梯度也能够满足不大于 0 .0 3nT/1 0 0m(相距 1 0 0m两点磁场变化值 )的要求 ,且理论计算结果与实际计算的结果相近 ,说明理论计算的方法和选择的参数可靠。

摘要：1976年以来,在加利福尼亚帕克菲尔德地区沿圣安德烈斯断层上长约60km的闭锁—蠕动过渡带,布设了由7个采样同步的质子磁力仪构成的差动连接的台阵,对该地区的局部磁场进行了准确的测量。2004年9月28日的M6.0级帕克菲尔德地震的震中恰好位于这个台阵之内,此次地震在其中的5个台站的观测中产生了0.2nT～0.5nT的同震磁场变化。但是从地震发生前1个月、前1周及前数天的地磁观测数据中,都检测不到明显高于背景噪声水平的震前磁场变化(由于没有可检测出的形变、地震活动或孔隙压力变化数据,理论上也应观测不到震前磁场变化)。在地震破裂末端附近的一个台站也记录了0.01Hz～20Hz频带内的电场和磁场数据,借助于沿断层的北西延长线上距该台站约115km的另一个台站的观测数据,对来自电离层和磁层的同模式噪声进行了校正。校正后的数据中既没有发现1989年ML7.1级洛马普列塔地震前可能存在ULF频带(0.01Hz～20Hz)的异常磁噪声,也没有发现相同震级的希腊地震震前产生的电场变化。基于应变、位移和地震数据反演得到的地震一致滑动和可变滑动压磁模型,能够计算出与磁力仪台阵观测到的结果相符的磁场扰动。1993年以来,该区域内长期存在着与荷载增加一致的较高磁场变化,与之相伴的是由一个两色EDM台网和另一个较小的钻孔应变仪台网观测到的剪应变率的长期增长及表现在1992、1993和1994年各发生了一次M4.5～5.0级地震的地震活动性的增强。集成了所有这些数据建立的模型揭示了该区域在深度剖面上有增大的滑动,这也许对2004年9月28日M6.0级帕克菲尔德地震的最后发生起到了重要的作用。本次地震以及其他发生于圣安德烈斯断层系内其他地方的M5～7.3级地震的震前电场和磁场前兆的缺乏,表明了仅利用现有的这些电磁数据来对破坏性地震做出有意义的预测看来并不可能。