Um magnetômetro é um dispositivo que mede a força e a direção de um campo magnético. Aqui está um detalhamento de como os diferentes tipos funcionam:

1. Magnetômetro Fluxgate:

* núcleo: Esses dispositivos usam um núcleo de material ferromagnético (como o Permalloy) que é facilmente magnetizado e desmagnetizado.
* bobina: Uma bobina é enrolada ao redor do núcleo, criando um campo magnético em mudança.
* Detecção: O campo de mudança induz uma corrente em uma segunda bobina, que é proporcional à força do campo magnético externo.

2. Magnetômetro de precessão de prótons (ppm):

* polarização: Os prótons em um líquido (geralmente água) são alinhados aplicando um forte campo magnético.
* precessão: Quando o campo forte é removido, os prótons precedem (oscilaram) em uma frequência proporcional ao campo magnético da Terra.
* Detecção: Essa frequência de precessão é medida e convertida em um valor de campo magnético.

3. Magnetômetro de revisor:

* semelhante ao ppm: Esse tipo também se baseia na precessão de prótons, mas usa uma técnica especial para melhorar a força do sinal.
* aprimoramento da polarização: Uma pequena quantidade de um composto de radical livre é adicionado ao líquido, o que aumenta a polarização dos prótons.
* Resultado: Isso leva a um sinal mais forte, permitindo maior sensibilidade e precisão.

4. Lula (dispositivo de interferência quântica supercondutora) magnetômetro:

* Supercondutividade: Esses dispositivos utilizam loops supercondutores que são extremamente sensíveis aos campos magnéticos.
* Junções Josephson: Os loops contêm junções que exibem o efeito Josephson, onde a corrente pode fluir através de um isolador devido ao tunelamento quântico.
* Interferência: Alterações no campo magnético externo causam padrões de interferência no fluxo de corrente através das junções, permitindo medições extremamente precisas.

5. Magnetômetro de efeito Hall:

* Hall Efeito: Este efeito descreve a geração de uma tensão em um condutor quando é colocado em um campo magnético e a corrente flui através dele.
* Medição: A tensão é proporcional à força do campo magnético, permitindo sua medição.
* Simples e econômico: Os magnetômetros do efeito Hall são relativamente simples e baratos em comparação com outros tipos.

Aplicações:

Os magnetômetros são usados ​​em uma ampla gama de aplicações, incluindo:

* Navegação: Os sistemas de bússolas e GPS dependem de magnetômetros para determinar a direção e a localização.
* Geologia: Os geofísicos usam magnetômetros para explorar o campo magnético da Terra e identificar depósitos minerais.
* Medical: A magnetoencefalografia (MEG) usa magnetômetros para medir a atividade cerebral.
* militar: Os magnetômetros são usados ​​para detectar submarinos e outros objetos de metal.
* Exploração espacial: Os magnetômetros são usados ​​para estudar os campos magnéticos de planetas e estrelas.

em resumo, Os magnetômetros são ferramentas essenciais para medir os campos magnéticos, encontrar aplicações em diversos campos onde a compreensão e a medição dos campos magnéticos é crucial.