Принцип действия магнитометра основан на измерении частоты прецессии ядер атомов водорода в магнитном поле вокруг его направления с угловой частотой, определяемой соотношением Лармора:

го = y • В ,

где го - угловая частота прецессии протона, Гц:

y = 0,0425764064 - гиромагнитное отношение протона (атомная константа), Гц/нТл;

В - модуль вектора индукции магнитного поля, нТл.

Магнитное поле учитывается в той точке, где находится частица. Это поле состоит из векторной суммы внешнего поля B_ext и других магнитных полей, которые возникают из-за электронной оболочки атома или химического окружения.

Для обнаружения прецессии рабочее вещество повергают интенсивной поляризации внешним магнитным полем H, примерно перпендикулярным к магнитному полю B_ext. При этом происходит преимущественная ориентация магнитных моментов протонов по направлению приложенного поля. Поле H создают электрическим током, пропускаемым через специальную катушку, окружающую рабочее вещество. После быстрого выключения тока поляризации результирующий вектор ядерного намагничения начинает прецессировать вокруг поля B_ext, наводя в катушке ЭДС в виде затухающей синусоиды. Продолжительность поляризации и измерения определяется временем соответственно продольной Т1 и поперечной Т2 релаксации протонсодержащего вещества.

Оверхаузеровские магнитометры, к которым относится магнитометр SeaSPY, основаны на той же связи прецессии протонов с внешним полем, но в них используется другой способ возбуждения - принцип динамической поляризации ядер, или эффект Оверхаузера. Здесь рабочее протонсодержащее вещество содержит добавку специальных свободных радикалов с неспаренными электронами, делающих состав парамагнитным. При воздействии на него переменного поля с частотой порядка 60 МГц создаются условия электронного парамагнитного резонанса, т.е. максимального поглощения энергии переменного поля. При этом возникают сильные внутренние магнитные поля, приводящие к поляризации вещества и согласованной ориентировке протонов по полю.

В связи с этими особенностями, магнитометры с использованием эффекта Оверхаузера обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными протонными магнитометрами: большей разрешающей способностью и большей полосой пропускания, меньшим уровнем температурного дрейфа и ориентационной погрешности и практически отсутствием мертвой зоны показаний первичного преобразователя.

Общий вид магнитометра приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид магнитометра

Конструктивно магнитометр состоит из двух основных составных частей: буксируемого блока и блока электроники, соединенных буксировочным кабелем (на рисунке - 1 желтого цвета), коротким палубным кабелем (на рисунке 1 - черного цвета) и интерфейсным кабелем связи для обмена информацией с персональным компьютером (на рисунке 1 не показан).

На крышке блока электроники и возле задней крышки буксируемого блока по одному из винтов закрыты пломбами для защиты аппаратуры от несанкционированного доступа.

Комплектность магнитометра приведена в таблице 3. Таблица 3

Диапазон измерений магнитной индукции постоянного поля, нТл

Пределы допускаемой систематической погрешности измерений, нТл

Среднее квадратическое отклонение ряда измерений при частоте снятия отсчетов 1 Гц, нТл, не более

Нестабильность показаний магнитометра за 4 ч непрерывной работы, нТл, не более

Дополнительная ориентационная погрешность от крена ±45°, нТл, не более

Габаритные размеры, мм, не более:

• - буксируемый блок

• - блок электроники

• - персональный компьютер типа ноутбук Nautilus V550

  Масса, кг, не более: - буксируемый блок - блок электроники - персональный компьютер типа ноутбук Nautilus V550	16 26 2,4
  Потребляемая мощность, Вт, не более	23
  Средняя наработка на отказ, ч	15000
  Условия эксплуатации: о температура окружающего воздуха, С напряжение питания, В частота напряжения питания, Гц	от минус 4 до 40 230 ± 23 50 ± 1