Magnetometria

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Conceitos Básicos de Magnetometria 2a Parte

Magnetometria
Instrumentos - Magnetômetros Flux Gate Precessão de prótons Bombeamento ótico ou Célula de absorção Métodos de medida Aéreos Maritimicos Terrestres

Magnetometria
Magnetômetro - Flux Gate Este tipo de magnetômetro funciona baseado na interferência de um campo externo sobre um conjunto de quatro bobinas montadas sobre dois núcleosde ligas metálicas específicas . Estas ligas metálicas tem a propriedade de possuir alta suscetibilidade magnética associada com baixa magnetização remanente. Deste modo tem a capacidade de produzir um forte campo magnético induzido em cada núcleo quando a corrente é aplicada em um dos pares de bobinas (primárias). As bobinas são montadas de tal modo que seja gerado dois campos de igualintensidade mas com direções contrárias.

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Magnetômetro - Flux Gate Com esta montagem quando não existe campo externo a medida nas bobinas secundárias é zero.

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Magnetômetro - Flux Gate Quando existe um campo externo, a medida nas bobinas secundárias varia proporcionalmente a intensidade do campo aplicado.

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Magnetômetro - Flux Gate Este equipamento échamado de magnetômetro vetorial, pois realiza a medida da intensidade do campo magnético externo em uma dada direção (normalmente ao longo do eixo do sensor). Isto exige uma correta orientação do sensor para que as leituras do campo terrestre sejam verdadeiras. Quando se efetua medidas tridimensionais do campo magnético terrestre se acoplam três sensores ortogonais entre si com um sistema de feedbackpara a correta orientação do sistema. Quando dois sensores fornecem valores zero a leitura é efetuada no terceiro. A grande desvantagem deste equipamento é que ele efetua medidas de voltagem, deste modo necessita ser calibrado em um campo de intensidade conhecida.

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Magnetômetros - Precessão de prótons Desde a Segunda Grande Guerra é pesquisado magnetômetros que utilizem aspropriedades quânticas dos átomos para medir a intensidade do campo magnético. Uma destas propriedades é que núcleo do átomo de hidrogênio tem a capacidade de mudar a orientação do seu eixo de rotação quando um campo magnético externo é aplicado; com um momento magnético proporcional ao momento angular do seu spin.

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Magnetômetros - Precessão de prótons Isto significa que sendo possívelmedir o momento angular do núcleo é possível saber qual a intensidade do seu momento magnético. Como o momento angular é quantizado (pacotes de energia de tamanho fixo) possuindo valores específicos para cada núcleo, significa que o momento magnético só pode possuir determinados valores específicos. A razão entre o momento magnético e o momento angular é chamado de razão giromagnética (γp = 2.675X 108 /sT). Com base neste princípio pode-se construir um aparelho capaz de medir a intensidade de um campo magnético aplicado a um líquido rico em átomos de hidrogênio pela medição do momento magnético gerado pelo movimento do núcleos. O líquido mais utilizado pode ser a água pois o momento nuclear do oxigênio é zero; ou outro líquido rico em hidrogênio como álcool, gasolina, querosene, etc. Magnetometria
Magnetômetros - Precessão de prótons A construção do sensor deste aparelho é simples e robusta: um recipiente cheio de líquido rico em prótons envolto por uma bobina indutora de campo magnética e outra detectora. Muitas vezes é utilizado uma mesma bobina para induzir e medir a precessão. A bobina indutora gera um campo de 10mT (200X CMT) alinhando os núcleos de hidrogênio. Magnetometria
Magnetômetros - Precessão de prótons Quando o campo aplicado cessa, o núcleo prescessiona seu eixo de rotação ao redor da direção do campo magnético terrestre com uma certa velocidade angular ou freqüência. Esta freqüência é proporcional ao campo aplicado e é chamada de freqüência precessional de Larmor (f). f = γp BT

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Magnetômetros - Precessão de prótons Quando os...
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