PM-2质子磁力仪
质子磁力仪
质子磁力仪质子磁力仪是一种用于研究原子核和分子结构的科学实验仪器，主要用于分析样品的核磁共振(NMR)性质。
在医学、化学和生物学等领域被广泛应用，通常用于分析和识别有机化合物、蛋白质和核酸等分子。
工作原理质子磁力仪的工作原理基于核磁共振现象，即在强磁场下，原子核具有两个自旋状态，相互作用产生共振信号。
仪器将样品置于强磁场当中，通过外加射频脉冲来激发核的自旋转动。
样品对射频信号的吸收情况可以获得样品的谱图，因此通过谱图可以分析出样品的化学信息和结构。
磁体系统质子磁力仪的核心是由大型超导磁体和主磁场组成的磁体系统。
这些磁体需要在液氦的超低温环境下运行，以保持磁场的稳定性和强度。
磁体系统需要通过水冷系统将液氦循环，控制温度和压力，确保磁体系统的正常工作。
梯度线圈除了磁体系统，质子磁力仪通常还包括一组梯度线圈。
梯度线圈位于磁体系统内部，在三个空间维度上产生均匀可调的梯度场。
利用这些梯度场，磁场强度在空间中的分布可以得到精确控制。
这一功能使得每个样品的信息都可以准确地分离并显示出来，有助于分析和识别物质。
射频电路质子磁力仪的射频电路用于激发和检测核自旋翻转。
这些电路包括发射线圈、接收线圈、放大器和频率合成器。
发射线圈和接收线圈通常是同一组线圈，既可以作为发射天线，又可以作为接收天线。
放大器放大回传的信号，频率合成器则产生射频脉冲。
这些射频脉冲被发送到发射线圈中，以促进核自旋翻转。
数据分析质子磁力仪中得到的数据需要进行处理和分析，以得出样品的化学和结构信息。
这些数据通常会进行峰拟合和积分处理，以识别和量化不同分子的存在。
一些计算机软件，如ChemDraw和NMRpipe，可以进一步解析和处理谱图数据。
应用领域质子磁力仪在医学、化学和生物学等领域有广泛的应用。
化学家和生物化学家可以通过分析NMR谱图来识别有机化合物和生物大分子，如蛋白质和核酸。
医学家可以利用磁共振成像技术(MRI)来诊断和治疗各种疾病。
MRI使用体内的水分子作为标志物，通过磁场变化来成像。
PM-2说明书
PM-2使用说明书§1.概述质子磁力仪属于众多磁力仪中的一个精度较高的分支，它即使对较弱磁性物的测量，如地球的磁场，仍能取得较高的分辨率和精度，所以即使对地球磁场的微弱的变化，也能够测知。
它的工作原理是利用氢质子在磁场中的旋进现象进行测量的。
在传感器中，充满了含氢的液体，这些氢质子在被仪器强制极化之前，处于无规律的排列状态。
当人为对其加上一个极化信号后，质子将做旋进运动。
极化信号消失后，质子的旋进将主要受到外界磁场的影响会逐渐消失，通过对受旋进影响的传号器中频率的测量，来测知外界磁场的大小。
不断对这个动作进行循环，即可持续测量。
该仪器磁场测量精度为±1nT，分辨率高达0.1nT，完全符合原地矿部发布的《地面高精度磁测工作规程》要求。
§1.1.应用范围■矿产勘查，如铁矿、铅锌矿、铜矿等■配合矿区勘探，研究矿体的埋深、产状和连续性，研究矿体的形状、大小，估计矿床规模■石油、天然气勘查，研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题■普查、详查、地质填图■航空及海洋磁测的地面日变站■断层定位■考古■水文■工程勘查，如管线探测等■地震前兆监测，火山观测以及其它环境及灾害地质工作■小型铁磁物体的探测等§1.2.主要特点■可进行地磁场总场测量及梯度测量（水平梯度或垂直梯度，需增配专用探头及探头架）■可外接GPS，存储测点坐标值■可用于野外作业，也可用做基站测量■内置实时时钟，测量结果连同测量时刻一并存储，还能定时测量、存储■大屏幕显示，全中文界面，自动显示磁场强度曲线，操作简单■既可全量程自动调谐，也可人工调谐■轻便便携，整套系统使用背包背带，一人即可完成全部测量任务■具有USB、RS-232C 二种计算机接口■专业地质软件可绘制等值线图、剖面图等■内存大，可存24万个测点，带掉电保护功能。
■硬质铝合金外壳，专用防水接头，可适用于恶劣环境，防震、防雨■信号质量适时监控，信号质量下降可及时发现以便采取措施补救§1.3.系统描述本质子磁力仪利用质子旋进的原理，来测量地球磁场的磁场总量绝对值。
PMG-2中文说明书
PMG-2 质子磁力仪和梯度磁力仪操作手册目录1. 介绍2. 技术指标3. 描述3.1 探头与配件3.2 主机3.3 工作原理3.4 操作控制3.5 显示4. 操作4.1 电源供应4.2 开/关机4.3 电池状况检测5. 基本设置5.1 设置当地时间-TIME5.2 调节磁力仪-TUNE5.3 设置背景灯-BACKLIGHT5.4 选择测量模式-MODE5.5 设置自动关机时间-TIME5.6 设置位置-POSITION5.7 返回所存储的数据-MEMORY6. 测量6.1 装机6.2 探头固定6.3 调谐6.4 单点模式测量6.5 梯度模式测量6.6 自动模式测量7. 数据内存7.1 清除和检查数据-Erase7.2 数据存储7.3 显示存储的数据7.4 数据传输到电脑8．补充信息8.1 USB界面8.2 充电器8.3 保养和维修工作8.4 存储和运输8.5 保修8.6 装箱单1 介绍PMG-2质子磁力仪是一种有内置电池的便携式仪器。
它通过测量氢原子核的质子旋进频率来测量地磁场的绝对值。
磁感应强度矢量又称为磁场矢量。
PMG-2磁力仪有三种测量模式来测量地磁场：单点（SINGLE）模式只用一个探头工作，测量探头附近的磁场总量。
探头接到探杆的顶端。
梯度（GRAD）模式使用两个探头工作。
两个探头同时测量探头所在位置的磁场总量，梯度值为两个探头所测的水平或者垂直磁场的差值：由上端探头测得的磁场值减去下端探头测得的磁场值。
梯度测量消除了一部分干扰域的不良影响，弥补了区域场的影响，不依赖于地球磁场的日变。
自动（AUTO）模式使用一个探头，在一段设定好的时间内重复测量。
测量开始时间和测量间隔需提前设置好。
本模式用于测量地磁场的日变化。
测量结果存储于内部存储器中。
数据可以通过系统提供的软件用USB线导入电脑中，该软件将数据保存在外部计算机上的文本文件中。
仪器的供电由一个内置的无磁铅酸可充电电池来完成，它的无磁性可保证测量结果的准确性，设备也提供充电器。
pgm-2质子磁力仪的基本原理
pgm-2质子磁力仪的基本原理
PGM-2质子磁力仪是一种用于检测地下金属目标的仪器，它基于质子磁力法的原理工作。
质子磁力法是一种非侵入性的地球物理勘探方法，它利用地下金属目标对地磁场的扰动产生的磁异常来进行探测。
质子磁力仪主要包括主机、传感器和数据采集系统。
主机是质子磁力仪的核心部件，它包括一个高斯计和一个磁化装置。
高斯计用于测量地磁场的强度，磁化装置用于改变地磁场的方向。
传感器则用于检测金属目标产生的磁异常。
质子磁力仪的工作原理如下：
1. 首先，主机中的磁化装置会将地磁场的方向改变。
2. 在磁化过程中，如果地下存在金属目标，它们会对地磁场产生扰动，形成磁异常。
3. 传感器会检测到金属目标产生的磁异常，并将信号传输给主机。
4. 主机中的高斯计会测量磁异常的强度，然后将数据传输给数据采集系统。
5. 数据采集系统会将接收到的数据进行处理和分析，以确定金属目标的位置、形态等信息。
通过分析磁异常的特征，质子磁力仪可以确定地下金属目标的存在、位置和形态等信息。
质子磁力法广泛应用于地质勘探、矿产资源调查、城市地下管线探测等领域。
质子磁力仪工作原理
质子磁力仪工作原理引言：质子磁力仪是一种常用的科学仪器，用于测量和分析物质中的质子。
它基于磁共振现象，利用质子在磁场中的行为来获取样品的结构和性质信息。
本文将详细介绍质子磁力仪的工作原理。
一、磁共振现象磁共振现象是指当原子核或电子等粒子在强磁场中时，其自旋磁矩与外加磁场相互作用，会出现磁共振吸收和磁共振信号的现象。
具体来说，当物质中的质子处于低能态时，它们的自旋会与外加磁场方向相同或相反，形成两个能级。
当外加射频场与质子的共振频率相等时，质子会吸收能量并跃迁到高能态，产生磁共振信号。
二、质子磁力仪的基本组成质子磁力仪通常由强磁场系统、射频系统、梯度磁场系统和信号检测系统四个部分组成。
强磁场系统用于产生均匀且稳定的静态磁场，通常使用超导磁体来实现。
射频系统则提供与质子共振频率相匹配的射频场，用于激发和检测磁共振信号。
梯度磁场系统则用于在空间上对静态磁场进行调制，从而实现空间定位。
信号检测系统则用于采集和处理磁共振信号。
三、质子磁力仪的工作过程1. 准备样品：将待测样品放置在磁力仪的探测区域内，并对样品进行调整和校准，使其处于最佳状态。
2. 施加静态磁场：通过强磁场系统产生均匀的静态磁场，使样品中的质子自旋与外加磁场方向相同或相反。
3. 施加射频场：通过射频系统产生与质子共振频率相匹配的射频场，激发样品中的质子自旋跃迁到高能态。
4. 梯度磁场调制：通过梯度磁场系统对静态磁场进行调制，使得不同位置处的质子具有不同的共振频率，从而实现空间定位。
5. 信号检测：射频系统在激发过程中同时充当探测器，接收并放大样品中的磁共振信号。
6. 信号处理：信号检测系统对采集到的磁共振信号进行放大、滤波、调制等处理，以便最终得到与样品性质相关的信息。
四、质子磁力仪的应用质子磁力仪在医学、化学、物理等领域具有广泛的应用。
在医学上，质子磁力仪常用于核磁共振成像（MRI）技术，可以获得人体内部的高分辨率影像，帮助医生进行诊断和治疗。
质子磁力仪工作原理
质子磁力仪工作原理引言：质子磁力仪是一种常见的科学仪器，广泛应用于医学、物理学以及化学等领域。
它能够通过测量质子的磁场特性来获取样品的结构和性质信息。
本文将以质子磁力仪的工作原理为主题，详细介绍其原理和应用。
一、质子磁力仪的组成质子磁力仪主要由磁场系统、射频系统、梯度系统和检测系统组成。
其中磁场系统产生均匀的静态磁场，射频系统用于激发和检测样品中的质子信号，梯度系统用于产生空间梯度场以实现空间编码，检测系统用于接收并测量质子信号。
二、质子的磁场特性在外磁场的作用下，质子会产生一个旋进的磁矩，并在转动过程中发出射频信号。
这个旋进的频率与外磁场的强度有关，被称为拉莫尔频率。
不同的核素具有不同的拉莫尔频率，因此可以通过测量拉莫尔频率来区分不同的核素。
三、磁共振现象当质子系统处于磁共振状态时，外加一个与拉莫尔频率相等的射频脉冲会导致质子系统从低能级跃迁到高能级。
在射频脉冲结束后，质子系统会返回到平衡态，并向周围发出一个射频信号，这个信号被称为自由感应衰减信号(FID)。
四、信号采集与处理质子磁力仪通过接收和处理自由感应衰减信号来获得样品的信息。
在接收过程中，质子磁力仪会使用一个共振电路来选择特定的频率范围，并放大接收到的信号。
然后，通过使用快速傅里叶变换(FFT)等算法，将时域信号转换为频域信号，进而得到样品的频谱信息。
五、空间编码与图像重建为了获得样品的空间分布信息，质子磁力仪会通过梯度系统产生空间梯度场。
这个梯度场可以使不同位置的质子在不同的时间内达到磁共振状态，从而实现对样品的空间编码。
通过改变梯度场的强度和方向，可以获得不同位置的质子信号，最终通过图像重建算法可以得到样品的二维或三维图像。
六、质子磁力仪的应用质子磁力仪在医学上有着广泛的应用，特别是核磁共振成像(NMR)技术。
通过对人体组织中的质子信号进行采集和处理，可以获取人体内部器官的结构和功能信息，从而实现疾病的早期诊断和治疗监测。
此外，质子磁力仪还被广泛应用于材料科学、化学分析和物理学等领域，用于研究和分析不同材料的结构和性质。
质子磁力仪介绍
磁力仪介绍磁法勘探是研究地质构造和找矿勘探的一种重要的地球物理方法，它通过磁力仪来测量地磁场和磁异常，通常把采集磁场数据和测定岩石磁参数的仪器称为磁力仪。
从20 世纪初至今，磁法勘探仪器经历了由简单到复杂，由利用机械原理到利用现代物理原理与电子技术的发展过程。
一、磁力仪的类别按照磁力仪的发展历史，以及它们所应用的物理原理，可分为：第一代磁力仪：根据永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理，或利用感应线圈以及辅助机械装置制作的，如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等。
第二代磁力仪：根据核磁共振特征，利用高磁导率软磁合金，以及复杂的电子线路制作的，如质子磁力仪、光泵磁力仪及磁通门磁力仪等。
第三代磁力仪：根据低温量子效应原理制作的，如超导磁力仪。
目前应用于物探磁法工作的磁力仪主要有质子磁力仪、光泵磁力仪等，其中光泵磁力仪价格昂贵、重量较重、功耗大主要用于航空磁测；质子磁力仪轻便、稳定、分辨率较高而广泛应用于地面高精度磁测中。
注：超导磁力仪体积庞大，主要用于地磁监测及其它磁场研究工作中。
二、磁力仪的主要技术指标技术指标是反映仪器总体性能的技术参数，通常包括：灵敏度、精密度、准确度、稳定性、测程范围等等。
灵敏度系指磁力仪反映地磁场强度最小变化的能力（敏感程度），有时也称作分辨率。
、精密度它是衡量仪器重复性的指标，系指仪器自身测定磁场所能达到的最小可靠值。
由一组测定值与平均值的平方偏差表示。
在仪器说明书中称为自身重复精度。
准确度系指仪器测定真值的能力，即与真值相比的总误差。
在磁法勘探工作中，通常把精密度与准确度不予区分，统称为精度。
三、质子磁力仪的研究现状及发展趋势质子旋进磁力仪的工作原理是在受到激励场激励氢核（质子）后，质子极化，当激励场去掉后，氢核（质子）会在地磁场的作用下，产生一个以地磁场方向为轴的旋进，其旋进信号的频率与地磁场强度之间有着固定关系，从而地磁场强度的测量即转化为质子旋进信号的频率测量。
质子旋进磁力仪原理简单，仪器体积较小、精度较高、性能可靠、适中的价格，在安全检查、工程调查、铁质管道检查、钻井井位，以及在传统的应用领域——地质调查、油气和矿产勘查等各个方面的应用越来越广泛。
质子磁力仪的工作原理
质子磁力仪的工作原理质子磁力仪（Proton Magnetometer）是一种用于测量地球磁场强度的仪器。
它基于质子在磁场中的旋进运动，并通过测量质子旋进频率来计算地球磁场的强度和方向。
以下是质子磁力仪的工作原理的详细解释。
质子磁力仪的基本结构包括磁心、探测线圈、计数器和放大器等组件。
磁心是一个磁性材料的小圆柱体，用于产生稳定的恒定磁场。
探测线圈是围绕磁心放置的线圈，用于感知质子的旋转。
计数器和放大器则用于测量和放大信号。
当质子磁力仪处于一个较弱的外磁场中，探测线圈内的磁感应强度与外磁场的方向和强度成正比。
当质子进入磁力仪后，它们将受到外磁场的力的作用，开始进行旋进运动。
质子的旋进运动遵循洛伦兹力的定律，具体可以由一个简单的经典方程来描述：F=q(v×B)其中，F是作用在质子上的洛伦兹力，q是质子的电荷，v是质子的速度，B是外磁场的磁感应强度。
通过对这个方程的分析可以得出，质子在磁场中的运动频率与磁场的强度和质子的电荷-质量比成正比。
因此，质子磁力仪可以通过测量质子旋进频率来确定磁场的强度。
在质子磁力仪中，计数器会记录探测线圈中通过质子的旋进频率，并输出一个频率信号。
这个信号会经过放大器放大后，就可以显示在仪器的显示屏上。
然而，实际情况中，外磁场并不一定是稳定的。
为了保持质子磁力仪的准确性，仪器通常还包括一个反馈回路来自动调整磁场的强度，使其维持在一个稳定的水平上。
这个反馈回路通过检测并调整探测线圈中通过质子的旋进频率来实现。
此外，质子磁力仪还需要校准，以确保测量的结果是准确的。
校准的方法通常是将仪器放置在已知磁场强度的位置，并与已知数值进行比较，从而确定质子磁力仪的测量误差。
总结起来，质子磁力仪的工作原理是基于质子在外磁场中进行旋转运动。
通过测量质子旋进频率，质子磁力仪可以计算出磁场的强度和方向。
这种原理使得质子磁力仪成为了测量地球磁场强度的一种常用仪器。
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PM-2质子磁力仪
PM-2增加标本测量和梯度测量
PM-2型质子磁力仪属高精度磁力仪，用来测量地球磁场总量的绝对值，磁场测量精度±1nT，分辨率0.1nT,完全符合《地面高精度磁测技术要求》。
配专用操作软件，更方便的使用磁法工作中于野外测量和日变工作。
PM-2增加标本测量和梯度测量
产品特点：
1. 仪器可选择三种工作方式
单点测量:现场测量地磁总场。
自动测量：日变测量。
梯度测量：配双传感器，进行磁场梯度测量，标本测量：配标本架及梯度传感器。
2.可进行地磁场总场测量及梯度测量(水平梯度或垂直梯度,配专用探头
及探头架)和标本测量,配专用测量装置。
3.可用于野外作业,也可用做基站测量。
4.大屏幕显示,全中文界面,自动显示磁场强度曲线,操作简单。
5.带背光的液晶显示器,方便夜间测量。
6.既可全量程自动调谐,也可人工调谐。
7.轻便便携,整套系统使用背包背带,一人即可完成全部测量任务。
8.具有USB、RS-232C二种计算机接口。
9.专业地质软件可绘制等值线图、剖面图等。
10.内存大,可存20万个测点,带掉电保护功能。
11.硬质铝合金外壳,专用防水接头,可适用于恶劣环境,防震、防雨。
12.信号质量适时监控,信号质量下降可及时发现以便采取措施补救。
技术指标：
1.测量范围:25000-80000nT
2.测量精度:±1nT
3.分辨率:0.1nT
4.梯度范围:5000nT/m
5.存储数据:200000个读数
6.存储时间:10年
7.液晶显示:320×100×145mm
8.电脑接口:USB口,可直接作为U盘使用(WINXP直接驱动)
9.RS-232C串口(300-119200波特率可选)
10.电源电压:内置可充电4Ah锂电池
11.主机尺寸:232×100×145mm 12.传感器:直径70mm,长140mm 13.主机重量:包括电池1.9公斤 14.传感器:0.8公斤
15.温度范围:-10°C到+50°C
标准配置及选件：
1.主机
2.传感器
3.测杆
4.充电器
5.背包
6.手提箱
7.软件及操作手册 8.传感器(可选件,用于梯度测量)
9.测杆(可选件,用于梯度测量) 10.标本架(可选件,用于标本测量)。