摘要：为满足地磁台站磁场总强度的观测需求,自主设计了一种台站专用磁力仪架构,并研制了JOM-5J台站监测型overhauser磁力仪。分别在野外低噪声和嘈杂的高电磁干扰条件下采用单台直接测量法和双台同步法对仪器进行了灵敏度评估。实验结果表明,JOM-5J磁力仪在周期为1 s时的灵敏度可达0.02 nT。其可替代GSM-90F用于地震前兆观测和火山长期监测。

摘要：overhauser磁力仪探头中自由基溶液激发频率的精度直接决定探头输出拉莫尔旋进信号的质量.为准确获得激发频率,本文设计了一种overhauser磁力仪探头激发频率测试仪.针对目前测试设备存在的分辨率较低、操作复杂等问题,采用高分辨率DDS作为可控射频信号源;运用ADC同步采集技术,结合归一化数据处理方法有效解决50MHz^100MHz范围内幅频特性曲线不平坦的问题;采用射频功放、小信号放大作为辅助测量通道,实现仪器的标准、辅助测量一体化.通过对探头谐振腔的等效电路进行仿真,得到微调电容对探头谐振频率和品质因数的影响程度,并用商用探头进行测试,进一步验证仿真结果;同时得到自由基溶液的极化度与射频激发功率、激发时间的关系.最终实验结果表明,利用本文研制的overhauser磁力仪探头激发频率测试仪,能够准确测量自由基溶液的激发频率、频率带宽以及品质因数,还可用于在磁力仪设计过程中对激发功率和激发时间的确定,为进一步设计overhauser磁力仪奠定了基础.

摘要：overhauser磁力仪探头中自由基溶液的激发是overhauser磁力仪工作的关键。研究了overhauser磁力仪工作原理和自由基溶液激发原理;研制了一种可控的overhauser磁力仪探头激发接收系统,系统包含主控系统、可控射频功率信号源和微弱信号放大检波等电路部分。实验结果表明,利用该可控激发系统能够准确的找出自由基溶液的激发频率;且能够得到自由基溶液的极化度与激发功率和激发时间的关系。

摘要：overhauser磁力仪是磁法勘查技术的重要基础仪器,被广泛用于磁场标量数据精度要求较高的地球科学研究、国防安全等领域.传统的overhauser磁力仪受限于动态核极化效应中电子自旋能量较弱,导致质子系统吸收能量少,输出感应衰减信号(FID,Free Induce Decay)差,使得地磁总场测量精度低.对此,本论文提出引入强自旋极化效应设计新型overhauser磁力仪,利用重核磁场磁化自由电子,增强自由电子能量,从而提升质子系统磁化强度,改善磁力仪测量精度.论文讨论了适用于地磁测量的强自旋极化overhauser效应理论架构及其自由基结构,并针对强自旋极化效应的激发与FID信号的测量,设计了新型overhauser磁力仪的传感器激发部件、信号提取与测频方案,最后实验分析了强自旋极化效应激发参数,并将新型overhauser磁力仪与传统磁力仪及商用磁力仪进行了性能对比.结果表明,强自旋极化效应可有效改善FID信号幅度,相对传统类overhauser磁力仪信号幅度增加2.8倍,新型overhauser的实际测量精度可达0.048 nT,与国际领先商用overhauser磁力仪相当.