本文關(guān)鍵詞：質(zhì)子磁力儀的標(biāo)定研究

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【摘要】：質(zhì)子磁力儀是采用質(zhì)子在地球磁場(chǎng)中的旋進(jìn)特征,由電子線路控制的高精度地磁場(chǎng)測(cè)量儀器。其憑借測(cè)量精度高,攜帶方便,可維護(hù)性高等優(yōu)勢(shì)成為磁力勘探領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一類磁力儀,廣泛用于地質(zhì)勘探、磁場(chǎng)觀測(cè)、礦產(chǎn)搜尋等領(lǐng)域。作為一種商業(yè)產(chǎn)品,需要討論其技術(shù)指標(biāo)進(jìn)而對(duì)儀器性能做出評(píng)價(jià)。質(zhì)子磁力儀工作方式易于實(shí)現(xiàn),密繞線圈中的電流可以激發(fā)強(qiáng)磁場(chǎng),傳感器液體中的氫質(zhì)子被極化成列。當(dāng)極化場(chǎng)突然消失后,氫質(zhì)子將在待測(cè)磁場(chǎng)中進(jìn)行拉莫爾旋進(jìn),旋進(jìn)過程中氫質(zhì)子磁矩切割感應(yīng)線圈產(chǎn)生拉莫爾信號(hào),根據(jù)信號(hào)頻率計(jì)算地磁場(chǎng)值。為了獲得質(zhì)子磁力儀的性能指標(biāo),同時(shí)為了對(duì)磁力儀的研發(fā)進(jìn)行指導(dǎo),本文從理論上分析了質(zhì)子磁力儀的若干性能指標(biāo),包括:靈敏度,精度,動(dòng)態(tài)范圍,溫度漂移等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),將GSM-19型高精度OVERHAUSER磁力儀與實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的JOM-2型OVERHAUSER磁力儀進(jìn)行一級(jí)比測(cè),同步測(cè)量數(shù)據(jù)去日變后計(jì)算方差,JOM-2的時(shí)域靈敏度為0.08n T,頻域靈敏度為0.32n T/√;對(duì)影響質(zhì)子磁力儀測(cè)量精度的因素進(jìn)行了討論,實(shí)驗(yàn)測(cè)得JPM-2型質(zhì)子磁力儀的精度為0.26n T,并且測(cè)量具有良好的一致性;根據(jù)經(jīng)典亥姆霍茲線圈模型,提出方形亥姆霍茲線圈和圓形梯度線圈方案,理論計(jì)算、仿真,制作實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得JPM-2型質(zhì)子磁力儀的場(chǎng)強(qiáng)范圍是30000-120000n T。討論了環(huán)境溫度對(duì)質(zhì)子磁力儀測(cè)量的影響,分別在夏季和冬季于長春野外地區(qū)實(shí)測(cè),計(jì)算JPM-2型質(zhì)子磁力儀溫度漂移為0.0714n T/℃。
【關(guān)鍵詞】：質(zhì)子磁力儀 靈敏度 動(dòng)態(tài)范圍 亥姆霍茲線圈 溫度漂移
【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
【分類號(hào)】：TH763.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外進(jìn)展11-13
• 1.3 論文研究內(nèi)容13-15
• 第2章 質(zhì)子磁力儀的工作方式和性能評(píng)價(jià)15-19
• 2.1 質(zhì)子磁力儀的工作方式15-16
• 2.2 質(zhì)子磁力儀的系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-17
• 2.3 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)17-19
• 第3章 質(zhì)子磁力儀的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性19-32
• 3.1 質(zhì)子磁力儀的穩(wěn)定性19-27
• 3.1.1 質(zhì)子磁力儀靈敏度的表征方法19-20
• 3.1.2 JOM-2 型OVERHAUSER磁力儀時(shí)域靈敏度20-22
• 3.1.3 時(shí)域中信號(hào)功率與方差的關(guān)系22-24
• 3.1.4 JOM-2 型OVERHAUSER磁力儀頻域靈敏度24-25
• 3.1.5 影響質(zhì)子磁力儀靈敏度因素25-26
• 3.1.6 不同采樣率下靈敏度評(píng)價(jià)26-27
• 3.2 質(zhì)子磁力儀的準(zhǔn)確性27-30
• 3.2.1 質(zhì)子磁力儀的絕對(duì)精度27-28
• 3.2.2 影響質(zhì)子磁力儀精度的因素28-29
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)標(biāo)定JPM-2 型質(zhì)子磁力儀精度29-30
• 3.3 測(cè)量的一致性討論30-32
• 3.3.1 儀器差與點(diǎn)位差30-31
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量GSM-19T與JPM-2 一致性31-32
• 第4章 質(zhì)子磁力儀的動(dòng)態(tài)范圍32-50
• 4.1 地磁要素及其分布特征32-35
• 4.1.1 地磁要素與地磁圖32-34
• 4.1.2 全球地磁場(chǎng)分布34-35
• 4.2 質(zhì)子磁力儀的場(chǎng)強(qiáng)范圍35-45
• 4.2.1 方形亥姆霍茲線圈設(shè)計(jì)35-39
• 4.2.2 理論計(jì)算線圈中心場(chǎng)強(qiáng)39-40
• 4.2.3 方形亥姆霍茲線圈模型仿真40-43
• 4.2.4 方形亥姆霍茲線圈參數(shù)及實(shí)物43-44
• 4.2.5 方形亥姆霍茲線圈標(biāo)定JPM-2 型質(zhì)子磁力儀44-45
• 4.3 質(zhì)子磁力儀的梯度容限45-50
• 4.3.1 地磁梯度簡介45-46
• 4.3.2 梯度線圈模型及軟件仿真46-50
• 第5章 質(zhì)子磁力儀的溫度漂移50-54
• 5.1 質(zhì)子磁力儀的溫漂50
• 5.2 產(chǎn)生溫漂的因素及解決措施50-52
• 5.3 實(shí)測(cè)JPM-2 型質(zhì)子磁力儀溫度漂移52-54
• 第6章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 總結(jié)54-55
• 6.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 作者簡介及科研成果59-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

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