|
|
Исследование и разработка устройств на основе различных физических явлений для измерения динамических полей
С целью поиска новых перспективных методов прецизионных магнитных измерений (10-5) динамических магнитных полей (0,1 – 1,2 Тл, 0,5 Тл/сек) в циклических ускорителях заряженных частиц были исследованы свойства сверхпроводящих датчиков и датчиков на эффекте Фарадея. Особенностью применения датчиков, основанных на эффекте сверхпроводимости (СКВИД) является то, что они работают в слабых магнитных полях (единицы – десятки гаусс). Для применения в сильных магнитных полях их необходимо экранировать и связывать через антенну. Криостат (гелиевые температуры) необходимо выполнять из непроводящих материалов во избежание искажения измеряемого поля токами Фуко.Работа выполнялась совместно с институтом физики низких температур – ФТИНТ (г. Харьков). Проведен теоретический анализ возможности прецизионных измерений динамических магнитных полей при помощи СКВИД-магнитометров. С помощью СКВИД-магнитометра постоянного тока (ПТ-СКВИД) проведены измерения помеховой обстановки в месте расположения измерительного магнита (здание 1БВ). Из проделанного следует, что при требуемых параметрах поля при помощи СКВИД-магнитометров можно получить минимальную погрешность измерения поля ± 5*10-5. Наиболее перспективным является ПТ-СКВИД-магнитометр. Перспективным материалом для антенны является гиперпроводник. Конструктивным требованиям удовлетворяет гелиевый криостат из диэлектрика.Второй метод измерения магнитного поля, оценка возможностей которого проводилась для требуемых условий совместно с Институтом постоянного тока (г. Ленинград), основан на повороте плоскости поляризации поляризованного света при его прохождении через кристалл, расположенный в магнитном поле (эффект Фарадея ). Анализ показал, что для достижения требуемой точности (10-5) необходим кристалл в несколько метров длины (место для установки которого в принципе имеется), вырастить монолитным который не представляется возможным. Склеивание нескольких кристаллов сталкивается с технологическими трудностями их идеальной подгонки, чтобы избежать значительных эффектов отражения. Имеется также несколько серьезных радиотехнических проблем по съему и обработке сигнала.
|