Индукционный детектор "аксионного (спинового) поля"

Александр А.Шпильман ( sah@nursat.kz )

(Проект)

В "Теория и проекты измерения "аксионного поля"" описана конструкция магнитного детектора "аксионного поля" (АП). Ниже приводим усовершенствованный вариант этого детектора.

Конструкция состоит (см. Рис.1, 2) из двух свинцовых пластин X1 и X2 толщиной 1 мм, имеющих форму буквы “гамма” с прорезью в основании для установки магнитного детектора M. Магнитный детектор M также перекрывает прорезь в свинцовом кольце O.

Пластины X1 и X2 собираются в пакет, который показан сбоку на Рис.2. Пластины изолированы друг от друга диэлектрической прокладкой D, которая имеет толщину ~0.5-1 мм.

На пластины X1 и X2 надеваются диэлектрические шпульки C с электрической катушкой. Катушки питаются электрическим током так, что внутри катушек магнитное поле Hc=50 ампер/метр направлено, как показано стрелками на Рис.1. На эти катушки одеваются тороидальные катушки T с сердечником из одного слоя железной ленты толщиной 0.1 мм и шириной 8. Тороидальные катушки питаются электрическим током так, что внутри катушек магнитное поле Ht=90 ампер/метр направлено, как показано стрелками на Рис.1,2 (при изменение параметров железного сердечника оптимальное Ht будет другим.).

Рис.1

Рис.2

Пластина X1 подключена к напряжению +90-110V.

Пластина O подключена к напряжению 0V.

Пластина X2 подключена к напряжению -90-110V.

E - конус из электретной пленки с положительным объемным зарядом, который предназначен для уменьшения индуцирования АП в железном экране F (см. Рис.3).

Рис.3

Рис.4

Рис.5

Принцип работы

АП имеет направление, показанное стрелкой A (см. Рис.4, 5). АП проникает в диэлектрик D и свинцовые пластины X1, X2. Электрический потенциал между пластинами сепарирует компоненты АП с разным электрическим псевдо-зарядом. Компонента с отрицательным псевдо-зарядом распространяется вдоль положительной пластины X1, а компонента с положительным псевдо-зарядом распространяется вдоль отрицательной пластины X2. Затем компоненты АП разделяются магнитным полем Hc электрических катушек C по разным ветвям пластин X (см. Рис.4 и Рис.5). Тороидальные катушки концентрируют АП в ветвях пластины X1 и X2.

Разделенные компоненты АП выходят с концов пластин X и встречно замыкаются между собой через магнитный детектор M.

(Обычно в АП магнитные моменты его компонент взаимно компенсированы. В описанном детекторе АП после разделения компонент АП они вновь соединяются так, что их магнитные моменты складываются. Появляется магнитное поле, которое можно измерить чувствительными магнитными детекторами.)

Затем АП проникает в свинцовое кольцо O. Таким образом, все поле концентрируется в маленьком объеме кольца O, в разрез которого входит магнитный детектор M. Такая концентрации АП повышает чувствительность детектора.

Индукционный детектор АП

Высокочувствительные магнетометры - это дорогие и громоздкие устройства. Можно существенно уменьшить размеры и стоимость прибора, измеряющего АП, если использовать технику современного радиоприема и усиления слабых электрических сигналов.

Для этого необходимо модулировать АП типа четыре, и вместо магнитного детектора использовать индуктивную электрическую катушку специальной конструкции.

Описание конструкции

Рис.6

Рис.7

Рис.8

Вместо магнитного детектора М (см. Рис.5) устанавливается двойная электрическая катушка I (см. Рис.6), намотанная медным проводом по восьмерке. На Рис.7 катушка показана с торца.

Для управления положением АП в области катушки I, под свинцовым кольцом O на расстоянии 5-10 мм, устанавливается тороидальная катушка T2 (см. Рис.8).

Принцип работы

Если к выводам 1,2 катушки I подключить напряжение, то ток в катушке вызовет появление магнитного поля H противоположной направленности в соседних полостях, как это показано на Рис.7. Это магнитное поле вызовет перераспределение АП между соседними полостями катушки I.

Задержку перераспределение АП можно использовать для резонансного детектирования АП, используя катушку I в контуре регенеративного приемника. Это первый вариант детектирования.

Тороидальная катушка T2 управляет положением АП в области катушки I. Эта катушка также может использоваться для модуляции АП, которая вызовет появление напряжение индукции в катушке I. Индуцированное напряжение выводах 1,2 можно усилить и применить синхронное детектирование для повышение помехозащищенности и чувствительности детектора. Это будет второй вариант детектирования.

Тематическое содержание

СОДЕРЖАНИЕ