Magnetische velden en magnetische objecten hebben een enorme invloed op de aarde. De Aurora Borealis bijvoorbeeld, is een interactie tussen zonnewinden en het magnetisch veld van de aarde. Een magnetometer is een geavanceerde sensor die wetenschappelijke waarnemers een beter begrip biedt van hoe magnetisme werkt.

Betekenis

De aarde genereert een magnetisch veld dat meetbare magnetische storingen in de atmosfeer veroorzaakt. Een magnetometer is een wetenschappelijk instrument dat dit verschijnsel meet in termen van magnetische fluxdichtheid. De wetenschappelijke eenheid voor het lezen van magnetische fluxdichtheid is de Tesla of As /m2. Stoffen en materialen die deze flux verstoren worden magnetisch genoemd. Wanneer magnetische materialen aanwezig zijn, detecteert een magnetometer de mate van vervorming die deze materialen in het veld van de aarde veroorzaken. Een magnetometer vertelt ons niet alleen hoe bepaalde magnetische materialen magnetische flux beïnvloeden, maar kan ook de sterkte van magnetische velden meten. Deze informatie kan worden gebruikt om de richting, rotatie en hoek van magnetische velden te onderscheiden, evenals de locatie van specifieke objecten erin.

Toepassingen

Magnetometers kunnen in veel professionele toepassingen nuttige instrumenten zijn toepassingen. Lichtgewicht en draagbare magnetometers kunnen gemakkelijk worden getransporteerd naar vrijwel elke testlocatie. In de archeologie kunnen magnetometers worden gebruikt om begraven graven met metalen voorwerpen te vinden. In militaire toepassingen worden magnetometers gebruikt om tanks, mijnen en brandstoftrommels te vinden. De mijnindustrie en tal van andere wetenschappelijke velden meten ook magnetische anomalieën met magnetometers.

Proton Precession Magnetometer

Een goedkope en draagbare magnetometer is de proton precessie-magnetometer. Dit instrument wordt voornamelijk gebruikt voor monsters aan de oppervlakte in milieu- en engineeringonderzoeken. De proton precessie-magnetometer vereist het gebruik van een vloeistof rijk aan waterstofatomen om het precessiesignaal te produceren. Voor dit doel is kerosine een van de beste keuzes. Gelijkstroom en magnetische velden polariseren de atomen en het instrument leest hun precessiefrequentie. Er zijn beperkingen aan dit type magnetometer, zoals het lage niveau van gevoeligheid en het hoge stroomverbruik. Het is echter ideaal voor het exploreren en in kaart brengen van ondergrondse pijpleidingen.

Quantum Magnetometer

Quantum magnetometers worden veel gebruikt in omgevingsonderzoeken, geofysische verkenning, wapenherkenning en andere wetenschappelijke toepassingen. Deze instrumenten meten de specifieke magnitude van magnetische velden. Sub-atomaire deeltjes worden gepolariseerd door quantum magnetometers, waardoor ze rond de magnetische velden van de aarde worden verwerkt. Deze polarisatie produceert een herkenbaar patroon dat kan worden gekwantificeerd en gemeten als een magnetisch moment. Deze magnetische momenten in relatie tot het magnetisch veld van de aarde bieden informatie over magnetische fluxdichtheid.

Vector magnetometers

Naast een magnitude heeft magnetische flux ook een richting of vector. Vector magnetometers meten magnetische veldeigenschappen die in een bepaalde richting reizen. Deze instrumenten bieden een meer nauwkeurige aflezing van magnetische fluxdichtheid door kruisgevoeligheden te elimineren en te werken met een zeer laag ruisniveau. Vector magnetometers zijn sinds 1988 op het ruimtevaartuig gebruikt. Satellieten die gebruikmaken van vector magnetometers kunnen zelfs magnetische velden van andere planeten en manen meten.