本文關(guān)鍵詞：JOM-2 Overhauser磁力儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：Overhauser磁力儀是基于Overhauser效應(yīng)的靜磁測(cè)量?jī)x器。它有體積小,功耗低、靈敏度高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用在考古探測(cè)、礦產(chǎn)資源探測(cè)、油氣盆地構(gòu)造探測(cè)、工程環(huán)境勘探、地震和火山噴發(fā)預(yù)測(cè)、物體磁性測(cè)量和地下埋葬物探測(cè)等領(lǐng)域。探頭自由基溶液中的未配對(duì)價(jià)電子在高頻激勵(lì)下順磁共振,電子帶動(dòng)原子核,產(chǎn)生核磁共振。通過(guò)直流極化模塊給探頭提供外加磁場(chǎng),使合磁矩方向與地磁場(chǎng)產(chǎn)生一定夾角,然后迅速關(guān)斷外加磁場(chǎng),使原子核繞環(huán)境磁場(chǎng)方向做拉莫爾進(jìn)動(dòng)。通過(guò)探頭線圈感應(yīng)拉莫爾信號(hào),就可以得到地磁感應(yīng)強(qiáng)度。本文首先介紹了Overhauser磁力儀研究意義和國(guó)內(nèi)外進(jìn)展情況,并闡述了其工作原理和架構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和調(diào)試實(shí)際電路,制定了自主研發(fā)的JOM-2 Overhauser磁力儀系統(tǒng)架構(gòu)、硬件電路結(jié)構(gòu)和軟件構(gòu)架。同時(shí),本文給出了影響磁力儀靈敏度的一些參數(shù)和方法,研究了傳感器噪聲組成部分、信噪比、以及極化電路對(duì)儀器信號(hào)大小的影響。最后,成功調(diào)試系統(tǒng)各功能模塊,集成了磁力儀系統(tǒng)并研制出了JOM-2樣機(jī)。測(cè)量結(jié)果表明,該樣機(jī)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配諧、信號(hào)采集、測(cè)量頻率、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸、波形顯示等基本功能。從野外測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,JOM-2Overhauser磁力儀整體功能正常穩(wěn)定,磁場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。將JOM-2磁力儀與GSM-19磁力儀做對(duì)比測(cè)試,以GSM-19測(cè)量值做真值相減來(lái)濾除環(huán)境影響,得到了JOM-2磁力靈敏度為0.085nT。在標(biāo)準(zhǔn)的JOM-2磁力儀基礎(chǔ)上,研制出了磁力梯度儀,通過(guò)野外測(cè)試得到梯度儀靈敏度為0.059nT。
【關(guān)鍵詞】：Overhauser 拉莫爾 磁力儀 靈敏度 信噪比
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH76
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 研究的背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r10-11
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容11-12
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第2章 Overhauser磁力儀工作原理和系統(tǒng)組成13-18
• 2.1 概述13
• 2.2 Overhauser磁力儀工作原理13-15
• 2.3 Overhauser磁力儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)15-17
• 2.4 影響Overhauser磁力儀性能的關(guān)鍵點(diǎn)17-18
• 第3章 JOM-2磁力儀系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)18-35
• 3.1 極化電路設(shè)計(jì)18-19
• 3.2 配諧電路設(shè)計(jì)19-21
• 3.3 前置放大電路設(shè)計(jì)21-24
• 3.4 后置放大電路設(shè)計(jì)24-25
• 3.5 峰值檢測(cè)電路設(shè)計(jì)25-26
• 3.6 整形電路設(shè)計(jì)26-27
• 3.7 信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)27-28
• 3.8 主控模塊設(shè)計(jì)28-32
• 3.9 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)32-33
• 3.10 數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計(jì)33
• 3.11 按鍵顯示模塊設(shè)計(jì)33-35
• 第4章 JOM-2磁力儀系統(tǒng)功能描述與軟件設(shè)計(jì)35-39
• 4.1 JOM-2磁力儀系統(tǒng)功能描述35-37
• 4.2 JOM-2磁力儀系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)37-39
• 第5章 信號(hào)與噪聲的理論研究和相關(guān)實(shí)驗(yàn)39-46
• 5.1 傳感器噪聲分析39-44
• 5.2 極化電路對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的影響44-46
• 第6章 JOM-2磁力儀性能研究與測(cè)試結(jié)果分析46-52
• 6.1 磁力儀靈敏度研究46-47
• 6.2 JOM-2磁力儀與GSM-19對(duì)比實(shí)驗(yàn)47-48
• 6.3 JOM-2磁力梯度儀實(shí)驗(yàn)48-52
• 第7章 總結(jié)和展望52-54
• 7.1 主要研究工作52
• 7.2 展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-56
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果56-57
• 致謝57

【相似文獻(xiàn)】

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