1. Magnetometro Fluxgate:
* core: Questi dispositivi utilizzano un nucleo di materiale ferromagnetico (come permalloy) che è facilmente magnetizzato e smagnetizzato.
* bobina: Una bobina è avvolta attorno al nucleo, creando un campo magnetico in evoluzione.
* Rilevamento: Il campo in evoluzione induce una corrente in una seconda bobina, che è proporzionale alla forza del campo magnetico esterno.
2. Magnetometro alla precessione del protone (PPM):
* Polarizzazione: I protoni in un liquido (spesso acqua) sono allineati applicando un forte campo magnetico.
* Precessione: Quando il campo forte viene rimosso, i protoni precedono (oscillazione) a una frequenza proporzionale al campo magnetico terrestre.
* Rilevamento: Questa frequenza di precessione viene misurata e convertita in un valore di campo magnetico.
3. Magnetometro Overhauser:
* Simile a ppm: Questo tipo si basa anche sulla precessione dei protoni, ma utilizza una tecnica speciale per migliorare la potenza del segnale.
* Miglioramento della polarizzazione: Una piccola quantità di un composto radicale libero viene aggiunta al liquido, che aumenta la polarizzazione dei protoni.
* Risultato: Ciò porta a un segnale più forte, consentendo una maggiore sensibilità e accuratezza.
4. Squid (dispositivo di interferenza quantistica superconduttiva) Magnetometro:
* Superconduttività: Questi dispositivi utilizzano loop superconduttori estremamente sensibili ai campi magnetici.
* Junctions Josephson: I loop contengono giunzioni che mostrano l'effetto Josephson, in cui la corrente può fluire su un isolante a causa del tunneling quantistico.
* Interferenza: I cambiamenti nel campo magnetico esterno causano modelli di interferenza nel flusso di corrente attraverso le giunzioni, consentendo misurazioni estremamente precise.
5. Magnetometro dell'effetto Hall:
* Effetto Hall: Questo effetto descrive la generazione di una tensione attraverso un conduttore quando viene posizionata in un campo magnetico e la corrente scorre attraverso di esso.
* Misurazione: La tensione è proporzionale alla resistenza del campo magnetico, consentendo la sua misurazione.
* semplice ed economico: I magnetometri dell'effetto Hall sono relativamente semplici ed economici rispetto ad altri tipi.
Applicazioni:
I magnetometri sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, tra cui:
* Navigazione: Le bussole e i sistemi GPS si basano su magnetometri per determinare la direzione e la posizione.
* Geologia: I geofisici usano magnetometri per esplorare il campo magnetico della Terra e identificare i depositi minerali.
* Medical: La magnetoencefalografia (MEG) utilizza magnetometri per misurare l'attività cerebrale.
* militare: I magnetometri vengono utilizzati per rilevare sottomarini e altri oggetti metallici.
* Esplorazione dello spazio: I magnetometri sono usati per studiare i campi magnetici di pianeti e stelle.
In sintesi, I magnetometri sono strumenti essenziali per misurare i campi magnetici, trovare applicazioni in diversi campi in cui è cruciale comprensione e misurazione dei campi magnetici.
