FLUXGATE MAGNETOMETERS WITH A NEW EXCITATION METHOD BASED ON MAGNETOELECTRIC INTERACTION
DOI:
https://doi.org/10.14529/power210311Keywords:
exploration geophysics, shallow magnetic prospecting, ferro-probe, magnetoelectric effect, do-main structure, magnetization, electric field, wave process, standing wave, ferrite core, flux gate modulator, measuring coil, magnetically ordered strAbstract
The analysis of the functional peculiarities of the known flux gates has shown that the constructive and technological methods used to increase their operational characteristics within the framework of traditional solutions have basically exhausted themselves. The paper proposes a method for exciting flux gates based
on a new physical principle relying on the effect of magnetoelectric interaction. The possibility of obtaining
a magnetoelectric effect in local inhomogeneities of solid-state structures of ferrite elements of flux-gates when exposed to an alternating electric field is analyzed and substantiated. In this case, in the entire volume of the ferromagnetic core at the same frequencies of electromechanical and magnetic resonances, a modulating physical process is excited in the form of a standing magnetoelectric wave. This creates a corresponding magnetic modulation structure in the entire volume of the ferromagnetic system of the flux gate. The considered design of a fluxgate modulator implements a new method of exciting flux gates, containing a ferromagnetic rod system in the form of two ferrite rod half-elements, located coaxially and joined together by a ferrite permanent magnet with magnetization along the axis of the rods. The authors have experimentally studies a new method for exciting flux gates. The proposed method for exciting flux gates opens up wide opportunities for research in a new direction in science – spintronics, in particular, the applied use of magnetoelectric interaction, which can be effectively used to create various options for flux gates based on new physical principles of operation.
References
Огильви, А.А. Основы инженерной геофизики / А.А. Огильви. – М.: Недра, 1990. – 468 с.
Ляховицкий, Ф.М. Инженерная геофизика / Ф.М. Ляховицкий, В.К. Хмелевской, З.Г. Ященко. – М.: Недра, 1989. – 252 с.
Active Geophysical Monitoring / J. Kasahara, M. Zhdanov, H. Mikada (Eds.). – Elsevier, 2020. – 607 p.
Sharma, P.V. Environmental and Engineering Geophysics / P.V. Sharma. – Cambridge University Press, 2002. – 499 p.
Ваньян, Л.Л. Электромагнитные зондирования / Л.Л. Ваньян. – М.: Научный мир, 1997. – 214 с.
Блох, Ю.И. Теоретические основы комплексной магниторазведки / Ю.И. Блох. – М.: МГГА, 2012. – 160 с.
Владов, М.Л. Георадиолокационные исследования верхней части разреза / М.Л. Владов, А.В. Старовойтов. – М: Изд-во МГУ, 1999. – 90 с.
Гринев, А.Ю. Вопросы подповерхностной радиолокации / А.Ю. Гринев. – М.: Радиотехника, 2005. – 416 с.
Манштейн, А.К. Малоглубинная геофизика / А.К. Манштейн. – Новосибирск: НГУ, 2002. – 135 с.
Подповерхностная радиолокация / М.И. Финкельштейн, В.И. Карпухин, В.А. Кутев, В.Н. Метел-кин. – М.: Радио и связь, 1994. – 216 с.
Изюмов, С.В. Теория и методы георадиолокации / С.В. Изюмов, С.В. Дручинин, А.С. Вознесен-ский. – М.: Горная книга, 2008. – 196 с.
Щербаков, Г.Н. Обнаружение скрытых объектов / Г.Н. Щербаков. – М.: Арбат-Информ, 2004. – 138 с.
Адаменко, М.В. Металлоискатели / М.В. Адаменко. – Изд-
во: ДМК-пресс, 2006. – 97 с.
Garrett, Ch. Modem Metal Detectors / Charles Garrett. – New-York, 1998. – 432 р.
Overton, G. Inside the Metal Detector / G. Overton, C. Moreland. – Geotech Press, 2016. – 250 р.
Thomas, S. Metal Detecting and Archaeology / S. Thomas, P.G. Stone. – Boydell Press, 2017. – 238 p.
Edwards, G. Treasure Hunting With Metal Detectors / G. Edwards. – Airleaf Publishing, 2006. – 141 р.
Журбин, И.В. Геофизика в археологии: методы, технология и результаты применения / И.В. Журбин. – Ижевск, 2004. – 152 с.
Афанасьев, Ю.В. Феррозондовые приборы / Ю.В. Афанасьев. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1986. – 188 с.
In, V. Coupled-Core Fluxgate Magnetometer / V. In, A. Palacios //
Symmetry in Complex Network Systems. – 2017. – Р. 37–104. DOI: 10.1007/978-3-662-55545-3_2
Janosek, M. Parallel Fluxgate Magnetometers / M. Janosek // High Sensitivity Magnetometers. – 2016. – Р. 41–61. DOI: 10.1007/978-3-319-34070-8_2
Пат. 2743495 Российская Федерация. Гибридный способ обнаружения подповерхностных металлических объектов / И.В. Брякин, И.В. Бочкарев; заявитель и патентообладатель Кыргызско-Российский Славянский ун-т. – № 2019138086; заявл. 21.11.2019; опубл. 19.02.2021, Бюл. № 5. – 12 с.
Developing a Combined Method for Detection of Buried Metal Objects / I.V. Bryakin, I.V. Bochka-rev, V.R. Khramshin, E.A. Khramshina // Machines. – 2021. – Vol. 9, iss.
, 92. – 14 p. DOI: 10.3390/machines9050092
Брякин, И.В. Методы подповерхностного зондирования и разработка устройства для локализации скрытых объектов / И.В. Брякин, И.В. Бочкарев // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2020. – № 5. – С. 33–46.
Ломаев, Г.В. О построении феррозондовой магнитометрической аппаратуры / Г.В. Ломаев,
А.Г. Миловзоров, А.М. Шапошников // Вестник Ижевского государственного технического универси-тета. – 2009, – № 4. – С. 122–125.
Брякин, И.В. Испытательный стенд для ферросейсмометров / И.В. Брякин // Проблемы авто-матики и управления. – 2012. – № 2. – С. 137–116.
