Manyetometre Nedir?

MANYETOMETRE a. (fr. magnĞto- mĞtre'den). Bir manyetik alanı ölçmeye yarayan bir aygıt. (Eşanl. MANYETİKLİK ÖLÇER.)

—ANSİKL. Manyetometrelerde, manyetik indükleme alanının B modülünü, doğrultusunu ve uzaysal ya da zamansal değişimlerini ölçmek için çeşitli fiziksel olaylardan yararlanılır.
1. Alanın, düz çubuk biçiminde, sürekli bir mıknatısa etkimesinden, özellikle doğrultu ölçümlerinde (pusula, eğilme pusulası) yararlanılır; bir burulma ipine asılı yatay bir mıknatıs, alanın yatay bileşenini ölçmeye olanak verir; mıknatıs, terazi oku gibi merkezi bir bıçak üzerinde yerleştirildiğinde alanın düşey bileşenini ölçer.
2. Bir bobinde indüklenen elektromotor kuvvet, alana ilişkin çeşitli bilgiler verir. Sabit bir bobinde elektromotor kuvvet, alanın bobin düzlemine dik bileşeninin zamansal değişimlerini verir. Öteleme hareketi yapan bir bobinde, aynı bileşenin gradyanını gösterir. Çaplarının biri çevresinde düzgün ddnme hareketi yapan bir bobinde alanın, dönme eksenine dik bileşenini ölçmeye olanak veren alternatif bir elektromotor kuvvet oluşur.
3. Cotton terazisi’nde, alanın, içinden I akımı geçen L uzunluğundaki doğrusal bir iletkene uyguladığı kuvvet, değerleri bilinen kütlelerin Mg ağırlığıyla dengelenir. Alan düzgün ve iletkene dikse, denge halinde B = Mg / İL eşitliği elde edilir; bu yöntem, görece büyük (> 1 mT) ve düzgün alanları, oldukça kolay ve kesin biçimde belirlemeye olanak sağlar.
4. kütlesi m ve elektrik yükü -e olan elektronların, boşlukta, düzgün bir alanın etkisi altında yaptıkları düzgün çembersel hareketin -y frekansı (siklotron frekansı). B = 2nvtnle bağıntısı uyarınca, indüklemenin kesin bir ölçümünü verir.
5. içinden uoyuna bir akım geçen küçük bir yarıiletken levhaya dik olarak uygulanan bir manyetik alan, enine bir potansiyel farkı oluşturur (Halt etkisi)-, bu etki, fazla homojen olmayan alanlarda kullanılabilecek çok küçük boyutlu bir sonda yardımıyla alanı ölçmeye olanak verir.
6. Nükleer manyetik rezonansta (N.M.R.), su protonlarının ya da ağır su dötonları- nın, uygulanan alanla orantılı olan rezo
nans frekanslarından yararlanılır. Bu yöntem, görece kuvvetli ve düzgün alanların (> 1 mT) kolay, son derece kesin ve yinelenebilir bir biçimde ölçülebilmele- rini sağlar.
7. Paramanyetik elektron rezonansı'nda (PE.R ), bir manyetik alana yerleştirilmiş alkali atom (sezyum, rubidyum, potasyum) elektronlarının rezonans frekansından yararlanılır; bu atomlar önceden kutuplanmış ışık yardımıyla yapılan bir optik pompalamayla yönlendirilmiştir. Verilen yönlendirmenin, atomlar arasındaki çarpışmalar nedeniyle bozulmaması için, çok düşük basınçlı bir buharın kullanımı gerekir. Bu yöntemle, çevredeki diğer bütün manyetik alanları (Yer'in manyetik alanı, elektrik dağıtım devrelerinin ve elektrik aygıtlarının yarattığı alanlar) yok etmek koşuluyla, 10 -12 T düzeyindeki çok zayıf manyetik alanların ölçümü olanaklıdır.
8. Çok zayıf ve değişken manyetik alanların ölçümünde daha çok skuid'ler kullanılır. Bir skuidin içindeki manyetik akı, ancak yaklaşık olarak 2x10*15 Wb değerindeki bir manyetik kuvantumun, tamsayı katları kadar sıçramaları biçiminde değişebilir. Skuid değişken bir manyetik alanın etkisinde bırakıldığında, akının skuid içine girmesine karşı koyan aşırı iletkenlik akımı, özgün ve süreksiz bir biçimde değişir. Bu akım, indüklenme değişimlerini ölçmeye olanak verir. Skuidin boyutlarına bağlı olan duyarlılık, 10-,5 T'ya yani Yer'in manyetik alanının yüz milyarda birine erişebilir. Bu yöntem, diğer bütün parazit alanların yok edilmesi koşuluyla, insan vücudunun ürettiği alanlar gibi, çok zayıf ve değişken manyetik alanları incelemeye olanak verir.
Bu ölçü yöntemlerinin bazılarında, ölçülecek alanı, özel bobinlerde dolaşan bir elektrik akımının ürettiği ve değeri bilinen ters yöndeki bir alanla dengelemeye dayanan sıfırlama yönteminden de yararlanılır; bu durumda sözkonusu elektrik akımından, ölçüm yapmak için yararlanılmış olur.