Разработка и исследование высокочувствительного цезиевого Mx-магнитометра для гидромагнитных исследований

А.Н. Шевченко, М.А. Власова

АО «Концерн “ЦНИИ «Электроприбор»”», Санкт-Петербург, Россия;
lab080ep@mail.ru

«Альманах современной метрологии» № 1 (41) 2025, стр. 130–140

УДК 621.317.4

Аннотация. В статье представлены результаты разработки и исследований вы­со­ко­чувствительного квантового Mx-магнитометра с оптической накачкой, пред­­на­з­наченного для гидромагнитных исследований на больших глубинах Мирового океана. Описаны принципы работы магнитометра, включая оптимизацию ампли­туды ра­диополя по крутизне резонанса, что позволяет повысить его разреша­ющую спо­собность. Результаты сравнения с традиционными методами под­тверж­да­ют преимущества нового устройства.

Ключевые слова: квантовый магнитометр, оптическая накачка, магнитный резо­нанс, подводные исследования, геофизика, цезий.

Цитируемая литература

1. Савицкий А.В. и др. Перспективы геолого-разведочных работ в глубоководных оса­дочных бассейнах Берингова моря и Тихого океана // Геология нефти и газа. — № 5. — С. 58–66.

2. Сабаров С.С., Шманова В.А., Кириченко Ю.В. Обзор современного состояния разведочных работ при освоении глубоководных месторождений твёрдых по­лез­ных ископаемых и перспективы их развития // Горный информационно-анали­тический бюллетень (научно-технический журнал). — 2018. — № S1. — С. 46–51. — DOI: 10.25018/0236-1493-2018-1-1-46-51.

3. Лыгина Т.И. и др. Оценочная и разведочная стадии ГРР на абиссальные железо­марганцевые конкреции: методика и результаты // Сборник тезисов докладов 10-й Международной конференции «Полезные ископаемые Мирового океана», 20–22 июня 2023 года. — СПб.: ВНИИОкеангеология, 2023. — С. 112–115.

4. Пешехонов В.Г., Соколов А.В., Краснов А.А. Современное состояние и перс­пек­ти­вы развития отечественной морской гравиметрии // Материалы пленарных за­се­да­ний 11-й Российской мультиконференции по проблемам управления. — СПб.: АО «Концерн “ЦНИИ «Электроприбор»”», 2018. — С. 6–16.

5. Сапунов В.А., Нархов Е.Д., Денисов А.Ю., Савельев Д.В., Муравьёв Л.А. Сов­ременные оверхаузеровские магнитометры POS — надёжный источник данных для геологической интерпретации // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: сб. науч. тр. — Вып. 1 (46). — Пермь: ГИ УрО РАН, ПГНИУ, 2019. — C. 327–332.

6. Костенко В.В., Мокеева И.Г., Толстоногов А.Ю. Управление движением АНПА при буксировке магнитометра // Известия Южного федерального университета. Технические науки. — 2018. — № 1 (195). — С. 78–89. — DOI: 10.23683/2311-3103-2018-1-78-89.

7. Вершовский А.К., Пазгалев А.С. Квантовые Mx-магнитометры с оптической на­кач­­кой: цифровые способы измерения частоты Mx-резонанса в быстро меня­ю­щемся поле // Журнал технической физики. — 2006. — Т. 76. — № 7. — С. 108–112.

8. Vlasova M.A., Shevchenko A.N. Development of alkali vapor cell for miniature nuclear magnetic gyroscope // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — V. 1215. — 012013. — DOI: 10.1088/1757-899X/1215/1/012013.

9. Малеев Н.А., Блохин С.А., Бобров М.В., Кузьменков А.Г., Кулагина М.М., Устинов В.М. Источник лазерного излучения для компактного гироскопа на эф­фекте ядерного магнитного резонанса // Гироскопия и навигация. — 2018. — Т. 26. — № 1 (100). — С. 81–92. — DOI: 10.17285/0869-7035.2018.26.1.081-092.

10. Безмен Г.В., Шевченко А.Н., Костин П.Н., Берзейтис А.Н., Безмен В.С., Пет­ров В.И. Система двухчастотной генерации в схеме датчика угловой скорости // Гиро­скопия и навигация. — 2020. — Т. 28. — № 1 (108). — С. 19–30. — DOI: 10.17285/0869-7035.0020.

11. Bitter F. The optical detection of radiofrequency resonance // Physics Review. — V. 76. — № 6. — P. 833–835. — DOI: 10.1103/PhysRev.76.833.

12. Kastler A.J. Quelques suggestions concernant la production optique et la détection optique d’une inégalité de population des niveaux de quantifigation spatiale des atomes. Application à l’expérience de Stern et Gerlach et à la résonance magnétique // Jour­nal de Physique et Le Radium. — 1950. — V. 11. — № 6. — P. 255. — DOI: 10.1051/ jphysrad:01950001106025500.

13. Вершовский А.К., Пазгалев А.С. Оптимизация фактора качества магнитного Mx-резонанса в условиях оптической накачки // Журнал технической физики. — Т. 78. — № 5. — С. 116–124.

Статья поступила в редакцию: 09.01.2025 г.
Статья прошла рецензирование: 13.01.2025 г.
Статья принята в работу: 24.02.2025 г.

Полные тексты статей доступны в печатных номерах журнала по подписке и при покупке отдельных номеров у издателя.
Также полные тексты статей размещаются в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.

Предыдущая статья ……. Содержание ……. Следующая статья