Magnetómetro de precesión protónica

El protón (núcleo de hidrógeno) tiene un momento magnético debido a su giro. Los núcleos precesan sobre el campo magnético H de la Tierra a una frecuencia f_L (Frecuencia de Larmor ),

$f_{L}={\frac {\gamma H}{2\pi }}$,

donde $\gamma$ es la relación giromagnética ( ${\frac {2\pi }{23.4868}}$ Hz/nanotesla para protones). La precesión de espines nucleares polarizados induce un voltaje a la frecuencia de precesión en una bobina de medición. La frecuencia inducida se mide mediante una disposición de conteo (Figura P-16) para determinar el valor del campo magnético de la Tierra. Para el campo de la Tierra normal de alrededor de 50 000 nanoteslas, f_L=2100 Hz. A medida que los protones se relajan gradualmente en una orientación aleatoria, la intensidad del campo inducido cae a cero. La velocidad de caída depende de las fuerzas interatómicas y, por lo tanto, de la estructura molecular. Precisión alcanzable: 0.1 nT. También llamado magnetómetro de resonancia de protones. Compare con magnetómetro de bombeo óptico.

FIG. P-16. Magnetómetro de resonancia de protones. Los ejes de giro del protón precesan alrededor de un campo magnético. Un campo polarizable normal al campo de la Tierra se produce por un tiempo corto para polarizar los núcleos y después desaparece. Los núcleos, ahora todos juntos orientados, precesan alrededor del campo magnético de la Tierra a la frecuencia de Larmor, induciendo esta frecuencia en una bobina de medición. La frecuencia inducida controla la longitud de tiempo en que se abre la puerta, el tiempo se mide a partir del conteo de ciclos de una frecuencia estándar, y el tiempo de duración es una medida del campo de la Tierra.