Magnetometro

Un magnetometro è un dispositivo utilizzato per misurare l'intensità o la direzione di un campo magnetico o la magnetizzazione di un campione, a seconda dei casi . Si basa su un elemento sensibile al campo magnetico: il sensore di campo magnetico che, associato ad un dispositivo elettronico, permette di estrarre la misura del campo magnetico. Esistono diversi tipi, basati su diversi principi fisici.

I magnetometri sono utilizzati principalmente per studi geologici e la rilevazione di anomalie magnetiche o oggetti ferrosi. Possono quindi avere un uso militare, consentendo ad esempio il rilevamento di sottomarini. Negli ultimi anni i magnetometri sono stati miniaturizzati al punto da essere integrati come bussola all'interno di telefoni cellulari e dispositivi GPS.

introduzione

Misura del campo magnetico

Il campo magnetico è una grandezza vettoriale caratterizzata allo stesso tempo dalla sua norma, dalla sua direzione e dalla sua direzione. L'intensità di un campo magnetico è misurata in tesla (T) nel sistema SI o in gauss (G) nel sistema cgs, un tesla è uguale a 10.000 Gauss.

Le misurazioni del campo magnetico terrestre sono solitamente fornite in nanotesla (nT), chiamato anche gamma. Un magnete MRI che può arrivare fino a 3 Tesla, mentre le fluttuazioni e le anomalie del campo magnetico terrestre sono comprese tra 1 pT e 100 nT , le esigenze di misurazione sono molto diverse a seconda che si voglia misurare campi magnetici forti o deboli.

Esistono quindi due categorie principali di sensori di campo magnetico: magnetometri, per misure di campi inferiori a 1 mT , e gaussmetri, che misurano campi maggiori di 1 mT .

Storia del magnetometro

Durante gli anni '30 dell'Ottocento, Carl Friedrich Gauss , allora direttore dell'Osservatorio geomagnetico di Gottinga, si interessò alle proprietà del campo magnetico terrestre, che era stato studiato dalla fine del 1600 all'Osservatorio di Parigi usando diverse bussole ( declinazione , inclinazione , variazione e intensità). Nel 1833 pubblicò un articolo in cui descriveva un nuovissimo strumento costituito da una barra metallica magnetica fissata a fili d'oro che permetteva, grazie alle sue oscillazioni, di misurare il campo magnetico terrestre. Ha quindi inventato il primo magnetometro. Gauss, un'unità di misura del campo magnetico nel sistema cgs, è stata nominata in suo onore.

Nel 1900, il fisico Nikola Tesla ha apportato alcuni miglioramenti al magnetometro gaussiano per poter spostare il magnetometro in un movimento circolare. Le innovazioni di Tesla, incluso il suo magnetometro, furono portate con lui negli Stati Uniti, dove collaborò, vendette e condivise molte delle sue idee con l'industriale George Westinghouse .

Dopo i miglioramenti di Tesla sul design del magnetometro, molti scienziati si interessarono all'invenzione di un magnetometro che potesse essere utilizzato per misurare il campo magnetico terrestre da un aeroplano. Gli scienziati dell'URSS iniziarono a lavorare sul concetto nel 1915 e progettarono un prototipo nel 1936. Questo magnetometro non era molto sensibile, il che lo rendeva poco pratico da usare. Un team di ricercatori della Marina degli Stati Uniti ha creato un magnetometro che potrebbe essere utilizzato per rilevare i sottomarini dagli aeroplani nel 1943 e nel 1946 Hans Lundberg ha utilizzato i loro progetti per creare il primo magnetometro in grado di misurare i campi magnetici terrestri da un elicottero.

Negli anni '50 furono inventati negli Stati Uniti due nuovi tipi di magnetometri. Il primo è stato il magnetometro a risonanza nucleare prodotto da Varian Associates. Questo tipo di magnetometro misura il movimento delle molecole in un liquido indotto da una variazione del campo magnetico. Il secondo tipo è il magnetometro fluxgate. Questo tipo di magnetometro utilizza tre supporti che ruotano attorno a un punto fisso. Uno traccia il campo magnetico terrestre mentre gli altri due vengono utilizzati per misurare il campo magnetico da altri oggetti.

Durante i decenni successivi, i magnetometri iniziarono ad essere utilizzati nel campo della scienza. Nel 1963, gli scienziati Baule e McFee hanno creato un magnetometro per registrare il battito del cuore umano. Nel 1968, questa stessa tecnologia è stata utilizzata per registrare l'attività cerebrale per la prima volta. Nel 1969, Cohen ha perfezionato la sua invenzione e la sua ricerca è continuata negli anni 90. Ogni innovazione ha portato a un magnetometro più sensibile, portando alla tecnologia utilizzata negli odierni ospedali e strutture di test diagnostici. Si può così determinare come funziona un cuore umano e scattare foto dettagliate del cervello per individuare tumori o diagnosticare cause sintomatiche come convulsioni o perdita di memoria.

Caratteristiche di un magnetometro

Un magnetometro è caratterizzato da:

la sua sensibilità (in V / T)
la sua risoluzione (in T)
il suo rumore equivalente in campo magnetico (in T / $\sqrt Hz$ )
il suo errore assoluto
la sua linearità
il suo campo di misura
la sua direttività
la sua larghezza di banda, ovvero la sua capacità di captare rapidi cambiamenti nel campo magnetico
la sua stabilità termica (in T / ° C)
tolleranza del gradiente, ovvero la sua capacità di eseguire una misura affidabile in presenza di un gradiente di campo magnetico.

Per calibrare un magnetometro, di solito vengono utilizzate bobine di Helmholtz.

Famiglie di magnetometri

Esiste un'ampia varietà di magnetometri, perché un campo magnetico può interagire in modi diversi con un sistema fisico.

Questa interazione può assumere la forma di una forza; misureremo quindi il campo magnetico attraverso il suo momento. Troviamo così una grande famiglia di magnetometri, magnetometri di coppia, che prendono il nome dal termine inglese che significa "momento".

Un campo magnetico può essere misurato anche attraverso la sua interazione con un sistema elettronico, con magnetometri ad effetto Hall, fluxgate e SQUID.

Infine, i fotoni interagendo con la materia magnetizzata, possiamo usare l' effetto Zeeman , l' effetto Kerr o anche l' effetto Faraday per misurare un campo magnetico.

Gaussmetri

Sensore ad effetto Hall

Il sensore ad effetto Hall , che è probabilmente il sensore più familiare e ampiamente utilizzato per misurare forti campi magnetici, si basa sulla scoperta dell'effetto Hall da Edwin H. Hall nel 1879. L'effetto Hall è una conseguenza della legge della forza di Lorentz , che afferma che quando una carica mobile $q$ è soggetta a un'induzione magnetica , sente una forza perpendicolare a : ${\ vec {B}}$ $\ vec F$ ${\ vec {B}}$

{\ displaystyle {\ vec {F}} = q \, ({\ vec {E}} + {\ vec {v}} \ wedge {\ vec {B}})}

dov'è il campo elettrico e la velocità della carica. Il sensore ad effetto Hall è piatto, sottile e rettangolare. Consiste in un conduttore o semiconduttore. Due paia di elettrodi sono posizionati su entrambi i lati dei suoi lati come illustrato. ${\ vec {E}}$ ${\ vec {vb}}$

Un campo elettrico viene applicato lungo l'asse x . Quando un campo magnetico viene applicato perpendicolarmente alla superficie del dispositivo, le cariche libere che scorrono lungo l'asse x vengono deviate verso l'asse y che è l'asse della tensione di Hall. Poiché la corrente non può fluire nell'asse y , questo fa sì che la carica si accumuli lungo questo asse che crea un campo elettrico che produce una forza opposta al movimento delle cariche: $B_ {z}$

E_ {y} = v_ {x} B_ {z}

dov'è la velocità media di deriva degli elettroni (o portatori maggioritari). In un conduttore che contiene n cariche libere per unità di volume avente una velocità di deriva media di , la densità di corrente è: $v_ {x}$ $v_ {x}$

J_ {x} = qnv_ {x}

E_ {y} = {\ frac {J_ {x} B_ {z}} {qn}} = R_ {h} J_ {x} B_ {z}

dove R h è il coefficiente di Hall.

Introducendo la mobilità µ e la conducibilità σ del semiconduttore, si ottiene:

E_ {y} = \ mu E_ {x} B_ {z} \ qquad E_ {x} = {\ frac {J_ {x}} {\ sigma}}

pertanto

E_ {y} = {\ frac {\ mu} {\ sigma}} J_ {x} B_ {z} \ qquad R_ {h} = {\ frac {\ mu} {\ sigma}}

Il valore di R h varia sensibilmente da un materiale all'altro e dipende sia dalla temperatura che dall'ampiezza del campo misurato. Le sue caratteristiche possono essere controllate in una certa misura drogando il materiale di base con alcune impurità. Ad esempio, il drogaggio con arsenico o germanio può ridurre la dipendenza dalla temperatura a scapito della sensibilità.

La corrente di controllo tipica per i dispositivi ad effetto Hall è di 100 mA , ma alcuni funzionano a correnti inferiori, dell'ordine di 1 mA . Le sensibilità vanno da 10 mV / T a 1,4 V / T . Il sensore è generalmente piccolo (dell'ordine da 10 mm 2 a 0,5 mm di spessore) e una versione a tre assi può essere alloggiata in una piccola scatola. Questi dispositivi sono molto efficaci per la misura del campo magnetico da 50 mT a 30 T .

Magnetometri

Scalari

I magnetometri scalari misurano l'ampiezza del vettore del campo magnetico sfruttando le proprietà nucleari e atomiche della materia. Se utilizzati nelle giuste condizioni, questi strumenti hanno una risoluzione molto elevata, un'eccellente precisione e non sono sensibili all'orientamento del campo misurato. Questi dispositivi richiedono che il campo magnetico sia uniforme in tutto il volume di rilevamento. Hanno un range limitato per misurare l'ampiezza del campo magnetico: tipicamente da 20 µT a 100 µT. Poiché questi sensori non sono sensibili all'orientamento del campo, è necessario prestare attenzione alla posizione del sensore per eseguire una misurazione. I due magnetometri scalari più utilizzati sono il magnetometro a risonanza protonica e il magnetometro a pompaggio ottico.

Magnetometro a risonanza protonica

Il magnetometro a risonanza protonica utilizza un forte campo magnetico per polarizzare i protoni in un idrocarburo e quindi rileva la frequenza di risonanza dei protoni a causa della risonanza magnetica nucleare (NMR) dopo che il campo di polarizzazione è stato disattivato. La frequenza di risonanza è proporzionale all'ampiezza di qualsiasi campo magnetico ambientale presente dopo la rimozione del campo di polarizzazione. Questo campionamento dell'ampiezza del campo magnetico fornisce al magnetometro a risonanza protonica una risposta molto lenta. Le frequenze massime sono solo pochi campioni al secondo. A causa della sua dipendenza dalle costanti atomiche, il magnetometro a risonanza protonica è lo standard principale per i sistemi calibrati utilizzati per generare campi magnetici e calibrare magnetometri.

Magnetometro ottico a pompaggio

Il magnetometro a pompaggio ottico si basa sull'effetto Zeeman . Nel 1896, Pieter Zeeman scoprì che l'applicazione di un campo magnetico agli atomi che emettono o assorbono luce fa sì che le linee spettrali atomiche si dividano in una serie di nuove linee spettrali che sono molto più vicine tra loro rispetto alle linee normali. L'energia associata agli intervalli di frequenza tra le nuove righe spettrali cosiddette “iperfini” è proporzionale all'ampiezza del campo magnetico applicato. Questi livelli di energia rappresentano gli unici stati possibili di energia accessibile per l'atomo. Il magnetometro otticamente pompato sfrutta questa caratteristica stimolando otticamente gli atomi per produrre uno stato di energia affollata in una delle righe spettrali "iperfine". Utilizzando un campo magnetico RF (radiofrequenza), questo stato di energia si spopola. La frequenza RF richiesta per spopolare lo stato energetico è pari alla differenza spettrale delle linee iperfine prodotte da un campo magnetico e, quindi, è proporzionale all'intensità del campo magnetico. Il magnetometro a pompaggio ottico può essere utilizzato per campionare il campo magnetico a una velocità molto più elevata rispetto al magnetometro a risonanza protonica e può generalmente ottenere una risoluzione migliore. La frequenza di campionamento e la risoluzione dello strumento sono interdipendenti. Il magnetometro a pompaggio ottico è stato inventato in Francia seguendo il lavoro di Jean Mosnier, Yves Rocard e Alfred Kastler.

Vettore

I magnetometri vettoriali consentono la misurazione del campo magnetico in una direzione fisica. Esistono diversi metodi per misurare il campo magnetico con questi dispositivi.

Le bussole Fluxgate sono spesso realizzate con 3 fluxgate montate perpendicolari tra loro. Questo dispositivo consente di determinare la direzione nello spazio del campo magnetico B.
Il campo magnetico B può essere misurato con un magnetometro a induzione magnetica rotante. Questo ruota a una velocità nota attorno a un asse. Questa tecnica informa la direzione di B sul piano di rotazione.

Magnetometro a induzione magnetica

Il magnetometro a induzione magnetica o flussometro è uno dei più semplici dispositivi di misurazione del campo magnetico . Si basa sulla legge di Faraday . Questa legge afferma che se una bobina è soggetta a un campo magnetico variabile Φ , una fem $e (t)$ viene quindi indotta in questa bobina , proporzionale alla velocità di variazione del flusso magnetico.

e (t) = - {\ frac {d \ Phi} {dt}}

Per un dato campo di induzione magnetica spazialmente uniforme, una bobina di superficie S avrà un'emf indotta:

e (t) = - {\ frac {{\ mathrm {d}} ({\ vec {B}} \ cdot {\ vec {S}})} {{\ mathrm {d}} t}}

L'equazione afferma che un cambiamento temporale in B o nell'orientamento meccanico della superficie S rispetto a B produce una tensione ai capi del solenoide. Se la bobina rimane ferma rispetto a B , i campi statici non possono essere rilevati, ma se la bobina viene ruotata, è possibile misurare un campo statico. La relazione precedente è sfruttata in molti magnetometri.

La figura a lato mostra le due configurazioni più comuni della bobina di induzione per la misurazione dell'intensità di campo: bobina con nucleo in aria o bobina con anima in metallo. Il principio di funzionamento è lo stesso per entrambe le configurazioni. Impostando $B = µ 0 µ e H$ , assumendo che la bobina di n spire sia fissa rispetto al vettore di campo, la tensione ai capi della bobina diventa:

e (t) = - \ mu _ {0} \ mu _ {e} nS {\ frac {{\ mathrm {d}} ({\ vec {H}} (t))} {{\ mathrm {d} } t}}

dove n è il numero di spire della bobina, µ 0 la permeabilità del vuoto, µ e la permeabilità relativa del nucleo. Il nucleo di una bobina è normalmente costituito da un materiale magneticamente "morbido". Con un nucleo in aria, la permeabilità relativa effettiva è 1. La permeabilità relativa di una bobina di induzione che contiene un nucleo è solitamente molto maggiore di 1.

Magnetometro Fluxgate

Il magnetometro di saturazione è stato ed è il cavallo di battaglia degli strumenti di misura dell'intensità del campo magnetico sia sulla Terra che nello spazio. È robusto, affidabile, piccolo e richiede pochissima potenza per funzionare.

Le sue caratteristiche, così come la sua capacità di misurare componenti vettoriali di campi magnetici in un intervallo da 0,1 nT a 1 mT, per campi costanti o variabili a frequenze fino a diversi kHz. Il che lo rende uno strumento molto versatile.

Fluxgate è un trasduttore che converte un campo magnetico in una tensione elettrica.

Il nucleo dell'anello fluxgate è costituito da una sottile striscia di materiale ferromagnetico facilmente saturabile. Il nastro è solitamente fatto di permalloy , una lega di ferro e nichel . Come mostrato nella figura, una corrente alternata viene applicata attraverso questo materiale da linee di eccitazione elettrica. Questa corrente alternata crea un campo magnetico che circola attorno al nucleo magnetico. Questo campo magnetico provoca un flusso nel materiale ferroso che si ritroverà periodicamente saturo. Una bobina di misurazione è avvolta intorno alla parte esterna del nastro.

Finché il nucleo è insaturo, mantiene una permeabilità media molto maggiore di quella dell'aria. Quando il nucleo è saturo, la sua permeabilità diventa uguale a quella dell'aria.

Se non è presente alcuna componente del campo magnetico lungo l'asse, la variazione di flusso vista dall'avvolgimento è zero.

Se lungo l'asse è presente una componente del campo magnetico, ogni volta che cambia la saturazione del nucleo, il flusso in quel nucleo cambia da un livello basso a un livello alto.

Secondo la legge di Faraday, un flusso mutevole produce una tensione proporzionale a quel flusso. Per campi magnetici continui o a bassa frequenza, la tensione misurata è:

$e (t) = \ mu _ {0} {\ vec {H}} nA {\ frac {d ({\ vec {\ mu _ {e}}} (t))} {dt}}$

Questa tensione viene misurata utilizzando la bobina di misurazione avvolta attorno al nastro di permalloy .

Magnetometro SQUID

Nel 1962, mentre era uno studente laureato all'Università di Cambridge, Brian D. Josephson predisse che una corrente superconduttrice poteva fluire tra due superconduttori separati da un sottile strato di isolamento.

La figura illustra la struttura generale di una giunzione Josephson e la sua relazione corrente - tensione I ( V ). Due superconduttori (es. Niobio ) sono separati da uno strato isolante molto sottile (es. Ossido di alluminio). Lo spessore di questo strato è tipicamente dell'ordine di un nanometro. Quando la giunzione viene raffreddata al di sotto della temperatura critica per la comparsa di superconduttività, una corrente superconduttrice può fluire attraverso la giunzione senza alcuna caduta di potenziale. Quando la corrente supera un valore limite chiamato corrente critica (annotato I c ), una tensione diversa da zero appare attraverso la giunzione, che diventa quindi resistiva. Questo fenomeno, chiamato effetto Josephson DC , è solo uno degli effetti Josephson .

Uno SQUID è un loop superconduttore interrotto da due giunzioni Josephson e collegato in modo che le due giunzioni siano in parallelo. Il rapporto corrente-tensione di questo anello è simile a quello di una singola giunzione, ma la sua corrente critica è una funzione periodica del flusso magnetico che passa attraverso il circuito. La corrente critica è massima quando il flusso è un multiplo intero del quanto di flusso $Φ 0 = h / (2 e ) \approx 2,07 \times 10 -15 Wb$ . È minimo per multipli semi interi del quanto di flusso, cioè $( n + ½) Φ 0$ , con $n$ intero.

I magnetometri basati sull'effetto Josephson sono chiamati Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) e sono attualmente gli strumenti più sensibili disponibili per misurare la forza del campo magnetico. I magnetometri SQUID misurano la variazione del campo magnetico di un certo grado di campo arbitrario; non misurano il valore assoluto del campo. La ricerca biomedica è una delle applicazioni più importanti dei magnetometri SQUID. I magnetometri e gradiometri SQUID (che misurano la variazione spaziale del campo magnetico) hanno un'elevata sensibilità necessaria per misurare i campi magnetici deboli generati dal corpo.

Usi concreti

I magnetometri hanno un'ampia varietà di applicazioni. Ad esempio, il rilevamento e la localizzazione di anomalie magnetiche può rilevare navi affondate, pericoli nelle miniere di carbone, ordigni inesplosi, fusti di rifiuti tossici e un'ampia gamma di depositi minerali. Sono utilizzati anche per realizzare cardiofrequenzimetri, sensori nei freni antibloccaggio, metal detector come quelli utilizzati sulle spiagge. In archeologia , il magnetometro può essere utilizzato per rilevare tracce di attività umana nel terreno che non sono più visibili ad occhio nudo.

Anche la geofisica e l' astrofisica fanno un uso significativo di tali strumenti. La prospezione petrolifera e il monitoraggio dei vulcani sono applicazioni tipiche. La teoria della tettonica a placche era ampiamente supportata nei suoi primi giorni dalle misurazioni della magnetizzazione fossile delle rocce vulcaniche sul fondo degli oceani. Le sonde planetarie hanno anche questo tipo di dispositivo per studiare le magnetosfere dei pianeti.

A seconda dell'applicazione, i magnetometri possono essere utilizzati su veicoli spaziali, aeroplani, elicotteri, trainati a distanza dietro quad, calati in pozzi per fungere da sonda o rimorchiati dietro barche.

Studio Aurora

I magnetometri usati per dare un'indicazione dell'attività aurorale prima che la luce dell'alba diventi visibile. Una griglia di magnetometri in tutto il mondo misura così continuamente l'effetto del vento solare sul campo magnetico terrestre.

Ricerca

I magnetometri sono uno strumento fondamentale per molte ricerche sul magnetismo. Sono quindi collegati a studi tecnologici relativi, ad esempio, alla memorizzazione e al controllo delle informazioni mediante magnetismo molecolare o quantistico, salute o persino energia. Sono anche utilizzati nella ricerca fondamentale, riguardante la superconduttività , il magnetismo dei nano-oggetti o l' elettronica di spin .

Miniere e trivellazioni

I magnetometri sono comunemente usati per mappare i pericoli nelle miniere di carbone, come le intrusioni di basalto (dighe, davanzali e tappi vulcanici) che distruggono le risorse e sono pericolose per le grandi attrezzature minerarie. Aiutano anche a localizzare le aree di impurità nel carbonio. Gli studi moderni utilizzano generalmente magnetometri con tecnologia GPS per registrare automaticamente il campo magnetico e la sua posizione. Il set di dati viene quindi corretto con i dati di un secondo magnetometro che rimane fermo e registra le fluttuazioni del campo magnetico terrestre durante il rilevamento.

Sono anche utilizzati nella perforazione direzionale di petrolio o gas. Sono spesso accoppiati con accelerometri in modo da poter trovare sia l'inclinazione che l'azimut dello strumento di perforazione.

Militare

La Marina degli Stati Uniti utilizza array di magnetometri per monitorare l'attività dei sottomarini. Il "Goldfish" russo (sottomarino in titanio) è stato progettato con grandi spese per contrastare tali sistemi (il titanio puro è non magnetico). I sottomarini militari sfuggono a questo rilevamento attraversando ad intervalli regolari grandi anelli sottomarini, con l'obiettivo di essere scambiati per una semplice anomalia magnetica terrestre. Tuttavia, i sottomarini non sono mai completamente impercettibili. È anche possibile dire quanto è profondo un sottomarino misurando il suo campo magnetico, perché la pressione deforma lo scafo e quindi il campo. I sottomarini trainano il sonar per rilevare le navi. Questi devono essere posizionati con precisione in modo che possano triangolare la direzione dei loro bersagli. I magnetometri Fluxgate possono essere utilizzati anche nei sistemi di navigazione con armi, ma sono stati ampiamente sostituiti da sistemi GPS e laser.

Magnetometri come il Foerster tedesco sono usati per localizzare le munizioni. I magnetometri al cesio e Overhauser vengono utilizzati per localizzare e aiutare a ripulire aree precedenti di bombardamenti o test militari.

Esplorazione minerale

Sono attualmente in corso studi magnetometrici per la rilevazione di alcuni minerali come il minerale di ferro , la magnetite , l' ematite e la pirrotite . Paesi come l'Australia, il Canada e gli Stati Uniti stanno investendo per aiutare a mappare i depositi mondiali. Questi studi sono generalmente classificati in base ai metodi di misurazione:

Studi di volo
Fori
Fondale marino
Studio a terra

Questi rilievi sono generalmente effettuati da aeromobili Aéromag (modello specifico utilizzato in Australia) con interlinea di 400 ma 100 m di altitudine, con letture ogni 10 metri o più, che permette di ottenere precise immagini magnetiche. Entro 10 m (2 m nell'ambito di un'immagine integrata da misurazioni a terra). I magnetometri aerotrasportati rilevano il cambiamento nel campo magnetico terrestre utilizzando sensori collegati all'aereo sotto forma di un "dardo" o trainando un magnetometro all'estremità di un cavo. Poiché il terreno sotto il velivolo può influenzare la lettura magnetica, viene utilizzato un altimetro radar per tenere traccia dell'altitudine nominale dal suolo. Potrebbe anche esserci una fotocamera che scatta foto della terra. La posizione della misurazione è determinata anche dal GPS . I dati Aeromag per l'Australia possono essere scaricati dal collegamento al database GADDS.

Ci sono molte sfide per l'interpretazione dei dati. La combinazione di più sorgenti viene misurata in superficie. La geometria, la profondità o la direzione della magnetizzazione di un bersaglio è generalmente sconosciuta, e richiede un software di elaborazione e interpretazione dei dati particolarmente sofisticato.

Esplorazione del petrolio

I metodi sismici sono preferiti ai magnetometri come metodo di studio principale per l'esplorazione del petrolio, sebbene i metodi magnetici possano fornire ulteriori informazioni sulla geologia sottostante e sulle tracce di perdite.

I magnetometri sono utilizzati anche nell'esplorazione petrolifera per raccogliere informazioni geologiche che possono influenzare la perforazione e come complemento ai metodi elettrografici (mCSEM e mMT).

Telefonia mobile

Negli ultimi anni i magnetometri sono stati miniaturizzati al punto da essere integrati come bussola all'interno dei telefoni cellulari. Ad esempio l' iPhone 3GS ha un magnetometro: l'AN-203 prodotto da Honeywell. Nel 2009, il prezzo del magnetometro a tre assi è sceso al di sotto di 1 dollaro USA per dispositivo. Anche i dispositivi ad effetto Hall sono molto popolari.

I ricercatori di Deutsche Telekom hanno utilizzato magnetometri incorporati nei dispositivi mobili per consentire l'interazione 3D senza contatto con un soggetto che indossa un oggetto magnetico scelto appositamente per tracciare con precisione i suoi movimenti, come un anello. Il software, chiamato MagiTact, traccia i cambiamenti nel campo magnetico attorno a un telefono cellulare per identificare i diversi gesti compiuti dalla mano che trasporta un magnete.

Spazio

Il magnetometro viene utilizzato in astronautica per conoscere e correggere la posizione di un satellite rispetto alla Terra. Inoltre è spesso presente a bordo come importante strumento scientifico, ad esempio sulle sonde spaziali Juno, Voyager 1, Aube. Un magnetometro fluxgate a tre assi faceva quindi parte delle missioni Mariner 2 e Mariner 10, in cui veniva utilizzato per misurare il campo magnetico interplanetario. Un magnetometro faceva parte della missione Cassini-Huygens per esplorare Saturno, dove è stato utilizzato per misurare il campo magnetico indotto dal nucleo di Saturno , consentendo agli scienziati di ricavare una misurazione accurata delle sue dimensioni. Con lo stesso metodo, potremmo misurare la dimensione dei nuclei di alcune lune di Saturno , come Encelado . Un magnetometro viene utilizzato dai satelliti GOES per misurare sia l'ampiezza e la direzione del campo magnetico di un pianeta o della luna, sia le sue fluttuazioni.

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