磁力仪的分类以及质子磁力仪特点

        按照磁力仪的发展历史，以及应用的物理原理，可分为：一代磁力仪  它是根据磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理，或利用感应线圈以及辅助机械装置制作的，如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等。第二代磁力仪  它是根据核磁共振特征，利用高磁导率软磁合金，以及复杂的电子线路制作的，如质子磁力仪、光泵磁力仪及磁通门磁力仪等。第三代磁力仪  它是根据低温量子效应原理制作的，如超导磁力仪。

         磁力仪按其内部结构及工作原理，大体上可分为：①机械式磁力仪。如悬丝式磁秤、刃口式磁秤等；②电子式磁力仪。如质子磁力仪、光泵磁力仪、磁通门磁力仪等。磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为：①相对测量仪器，如悬丝式垂直磁力仪等，它是测量地磁场垂直分量的相对差值；②测量仪器，如质子磁力仪等，它是测量地磁场总强度的值；不过亦可测量梯度值。若从磁力仪使用的领域来看，它们可分为：地面磁力仪、航空磁力仪、海洋磁力仪以及井中磁力仪。

       质子磁力仪于五十年代中期问世，在航空、海洋及地面等领域均得到了应用。它具有灵敏度、准确度高的特点，可测量地磁场总强度T的值，或相对值、梯度值。

一、质子旋进及测量原理（一）质子(核子)的旋进：质子磁力仪使用的工作物质(探头中)有蒸馏水、酒精、煤油、苯等富含氢的液体。水(H２O)宏观看它是逆磁性物质。但是，其各个组成部分，磁性不同。水分子中的氧原子核，不具磁性。它的10个电子，其自旋磁矩都成对地互相抵消了，而电子的运动轨道又由于水分子间的相互作用被“封固”。当有外界磁场作用时，因电磁感应作用，各轨道电子的速度略有改变，因而显示出水的逆磁性。此外，水分子中的氢原子核(质子)，由自旋产生的磁矩，将在外加磁场的影响下，逐渐地转到外磁场方向。这就是逆磁性介质中的“核子顺磁性”。

当没有外界磁场作用于含氢液体时，其中质子磁矩无规则地任意指向，不显现宏观磁矩。若垂直地磁场T的方向，加一个强人工磁场H０，则样品中的质子磁矩，将按H0方向排列起来，如图所示，此过程称为极化。然后，切断磁场H０，则地磁场对质子有μｐ×T的力矩作用，试图将质子拉回到地磁场方向，由于质子自旋，因而在力矩作用下，质子磁矩μｐ将绕着地磁场T的方向作旋进运动(叫做拉莫尔旋进).

        质子磁力仪主要用于矿产资源勘查、或地质填图，也可用于环境、城市工程、考古或海上打捞作业。

质子磁力仪的特点：1仪器测程范围宽，灵敏度、度高，梯度容限大。在磁场梯度变化大的地方，亦能保证质子旋进讯号的测量。2仪器轻便、灵活，可作为便携式、移动式和基点式磁力仪。3借助键盘操作简便。4仪器可连接通用打印机、调制解调器、磁带记录器和微型计算机完成数据处理。可直接在数字打印机上，打印数据表格和剖面图。5、按测网号、线号、点号组织数据而不考虑其读数的顺序。可扩展的固态存储器可保存几天的数据。6、不用外加微机进行自动日变校正。首先，须确保基点仪器与测点仪器的时钟同步，接RS２３２C适配器到每台仪器后面板上的数据接口插座，用互联电缆连接基、测点仪器，电缆插头中的一端带有开关，此开关须置于“REVERSE”(反向)位置。然后，操作键盘，滚动显示，输入基点磁场值，进行日变校正。7、有几种电源可供选择，仪器工作温度范围宽。          

        磁力仪的性能测定：磁力仪性能测定磁力仪性能测定磁力仪性能测定磁力仪性能测定 为确保野外数据采集的质量，在每一个测区正式开工前与工作结束后，均应对磁力仪的性能进行测定。