Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №2

В принципе, подвесив магнитную стрелку на вертикальной упругой нити, можно реализовать магнитные крутильные весы, и, таким образом, измерять как направление (режим компаса), так и величину горизонтальной компоненты магнитного поля Земли. Простейший прибор для измерения вертикальной компоненты индукции магнитного поля Земли тоже построен по принципу торсионных (крутильных) весов. Только теперь упругая нить натянута горизонтально и магнитная стрелка, прикрепленная к ней посредине, располагается тоже горизонтально. Вертикальная компонента магнитного поля стремится повернуть стрелку вертикально, а упругость нити и поле компенсирующего магнитика стремятся вернуть ее в горизонтальное положение. Регулируя закрутку нити и положение компенсирующего магнита можно добиться того, чтобы отклонения стрелки от горизонтального положения не было. При этом степень закрутки нити и положение компенсирующего магнита позволяют измерять величину вертикальной компоненты поля. На этом принципе построены торсионный магнитометры типа М-27М (измеряет вертикальную компоненту МПЗ) и М-15 (измеряет горизонтальную компоненту МПЗ). Чувствительность таких магнитометров, несмотря на их простоту, довольно велика, порядка 3–5 нанотесла (5•10^-9 Тл) и лучше.

Вообще для измерения малых полей и их вариаций введена новая единица, которая называется гамма: 1 гамма = 10^-9 Тл = 1 нанотесла. Эту величину следует сравнить с величиной вариации МПЗ при магнитной буре: средняя магнитная буря — 100 гамм, сильная — до 500 гамм. Магнитные бури вызваны возмущением токов, протекающих в ионосфере потоками солнечного ветра.

Магнетометры другого типа:

• протонный прецессионный магнитометр — основан на явлении ядерного магнитного резонанса (ЯМР), чувствительность порядка — 1 гамма (например, ММП-203),

• квантовые оптические магнитометры — основаны на смещении атомных энергетических уровней в магнитном поле (например, ММП-303), чувствительность порядка 10^-12 Тл (0,001 гамма),

• сверхпроводниковые квантовые магнитометры СКВИДы, чувствительность порядка 10^-12-10^-13 Тл (10^-4 гамма),

• феррозондовые магнитометры, чувствительность порядка 10^-10 Тл (0,1 гамма).

Феррозонд — наиболее простой магнитометр и его можно сделать самому. Именно, благодаря исключительной простоте легкости и надежности, такие магнитометры используются на самолетах в качестве магнитных компасов, а на космических зондах для измерения межпланетного магнитного поля и собственных магнитных полей планет.