Пермские учёные разработали компактный магнитометр для диагностики и навигации

Учёные Пермского Политеха создали магнитометр, который в два раза точнее мировых аналогов.

Исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета совместно с коллегами из ПНППК и Дальневосточного государственного университета путей сообщения разработали волоконно-оптический миниатюрный магнитометр, который вдвое превосходит по эффективности существующие аналоги. Об этом сообщили в пресс-службе университета.

Магнитометры используются для измерения магнитных полей и находят применение в самых разных областях. По изменению поля электросетей можно предсказать аварию до её возникновения, по магнитным аномалиям в грунте геологи ищут месторождения руды, а слабые магнитные сигналы, исходящие от сердца, мозга и мышц, позволяют врачам выявлять отклонения без операций и электродов. Для решения таких задач прибор должен быть компактным, однако большинство точных магнитометров — электронные и громоздкие. При уменьшении размеров падает надёжность: миниатюрные устройства начинают ошибаться из-за помех, а металлические контакты со временем окисляются. Альтернативой служат оптические магнитометры, работающие на основе света и стеклянных нитей. Они не подвержены коррозии, устойчивы к электромагнитным помехам и могут быть миниатюрными.

Главная проблема оптических магнитометров — в обычном оптоволокне свет распространяется по нескольким путям, «размывается» и теряет чёткость, из-за чего полезный сигнал тонет в искажениях. Учёные решили эту проблему, применив одномодовое оптоволокно, закрученное по спирали и замкнутое в петлю. Свет идёт строго по одному каналу и проходит через петлю многократно, накапливая отклик от магнитного поля, что устраняет паразитные искажения и вдвое повышает точность измерений, сообщает "Газета.ру".

Как пояснил младший научный сотрудник кафедры «Общая физика» ПНИПУ Антон Чувызгалов, магнитное поле воздействует на закрученный луч в два раза сильнее, чем на обычный, а движение по замкнутой петле дополнительно усиливает эффект. Благодаря спиральному волокну датчик не боится деформаций — его можно гнуть и трясти без потери точности. Разработка может найти применение в кардиодиагностике, навигации воздушных судов и геологоразведке. Компактные размеры прибора позволяют встраивать его в носимые устройства и бортовую аппаратуру.