ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Многоточечные приборы из "Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм" Есть и более спещ1ализированные задачи для многоканальных градиометров. Если измеряемое поле порождается некоторым линейным током, то определить положение и направление этого тока можно с помощью сдвоенного 2/ градиометра , изготовленного в Массачусетском технологическом институте [70]. Происхождение названия этого прибора понятно из рис. 12а. Это вариант градиометра, показанного на рис. 8в, в котором каждая из приемных петель имеет вид латинской буквы Д а вместе они составляют окружность, разделенную по диаметру. В приборе два 2/ градиометра один реагирует на производную Э /Эх, другой — на bB.lby. Каждый из этих градиометров наиболее чувствителен к току, протекающему вдоль диаметра, разделяющего 1 образные половины. Комбинация двух 2/ г ради о метро в в нижней части дьюара позволяет определять направление протекающего вблизи них тока, причем если выходы л и V градиометров подавать на л- и. г-каналы осциллографа, то на экране можно непосредственно наблюдать направление и значение тока -рис. 12в, г. Этот прибор удобен для регистрации токов, текущих внутри исследуемого объекта.вблизи его поверхности. [c.50] Была разработана система из семи сквид-магнитометров, работающих в одном дьюаре [39]. Однако практическая работа с ней выявила серьезные трудности в обращении с многоточечными приборами. Использование стандартной схемы регистращ1и сигнала ВЧ-сквида приводило к взаимным влияниям разных каналов по высокой частоте и к ухудшению характеристик прибора. Возникли проблемы взаимной экранировки каналов и разделения частот накачки ВЧ-сквидов, чтобы полосы пропускания каналов не перекрьшались. [c.51] Возможен вариант работы сразу с несколькими ВЧ-сквидами, предложенный Ширае и др. [35]. Для всех сквидов имеется лишь один резонансный контур и один кабель, соединяющий его с блоком электроники (уменьшение числа кабелей существенно с точки зрения уменьшения теп-лоподвода в гелий), и всего один усилитель по высокой частоте. Сигналы от разных сквидов могут быть разделены, так как одновременно применяются сразу несколько частот модуляции — по одной на сквид. [c.51] Первые практические достижения были получены все же на традиционном пути [68]. Четырехканальный нейро магни то метр (комплекс требований, которые следует выполнить при создании приборов для магнито-энцефалографии, достаточно своеобразен, что дает основание употребить это специальное название) Низкотемпературной лаборатории Технического университета Хельсинки собран на базе четырех ВЧ-сквидов, рабочие частоты которых разведены на 1 МГц — 19, 20, 21, 22 МГц. Несмотря на то что прибор используется в одной из самых совершенных экранированных комнат (см. 3.1), трансформаторы потока выполнены в виде градиометров, рассчитанных так, чтобы их взаимоиндукция была минимальна. Удовлетворить этому условию было нелегко, так как взаимное расположение нижних приемных катушек трансформаторов диктовалось прежде всего распределением измеряемых полей. Центры катушек находятся в вершинах тетраэдра с ребром 16 мм, что позволяет измерять поле в четырех точках и градиенты поля по шести направлениям. (Вид катушек показан далее на рис. 36). Система оказалась надежной в эксплуатации. [c.51] Более сложная многоточечная система создана для ней ро магнитной лаборатории Нью-Йоркского университета [69]. Она дает возможность работы и в неэкранированном помещении. Для этого пять измерительных каналов выполнены в виде градиометров второго порядка. Они расположены под небольшим углом друг к другу, так что плоскости приемных катушек лежат на сферической поверхности нижней части гелиевого дьюара один градиометр посредине, остальные на расстоянии 4 см в вершинах квадрата вокруг него. Дно дьюара вогнутое, с радиусом кривизны 9см -оно образует как бы шлем на голове испытуемого. В измерительных каналах установлены ПТ-сквиды, поэтому взаимовлияние каналов не было заметно. В системе использованы еще три магнитометра и один градиометр на ВЧ-сквидах, которые служат для авто компенсации внешних помех. В 1984 г. девятиканальный прибор был успешно испытан в условиях пригорода в Калифорнии. [c.51] Разработка многоточечных нейромагнитометров представляется весьма перспективным направлением деятельности. Целью ее видится прибор, обладающий принципиально новыми возможностями для исследований мозга - речь идет о приборах, содержащих 30-100 сквидов. [c.52] Вероятно, более перспективными для многоточечных систем окажутся ПТ-сквиды, для которых слабее будет сказываться взаимовлияние каналов. Поскольку ПТ-сквиды производятся индустриальными методами, не составляет принципиальной трудности изготовить одним процессом вместо десятков отдельных сквидов сразу готовую многоточечную систему. На единой пластине сквиды будут расположены в нужной конфигурации, со всеми необходимыми соединениями, петлями трансформатора потока и, возможно, с первым каскадом усилителя. [c.52] Можно увеличить число точек приема сигнала без увеличения числа сквидов. Для этого трансформатор потока одного сквида должен иметь несколько параллельно подключенных петель разного расположения и формы, снабженных управляющим элементом, который может разрушать сверхпроводимость в петлях. Тем самым можно подключать к свиду именно ту петлю трансформатора, которая нужна для измерения в данный момент. По-видимому, наилучшим управляющим элементом будет оптическое волокно, свет в котором сможет локально перегревать часть напыленной петли трансформатора потока [71]. Выключая свет в волокне, можно последовательно опрашивать приемные петли системы и в результате построить картину магнитного поля, имея лишь один сквид и не перемещая его. [c.52] Вернуться к основной статье