Τι είναι ένα μαγνητόμετρο Fluxgate;

Το μαγνητόμετρο ροής είναι ένας τύπος επιστημονικού οργάνου που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση διακυμάνσεων στο μαγνητικό πεδίο της Γης. Τα μαγνητόμετρα Fluxgate παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανίχνευση υπόγειων ή υποβρύχιων αντικειμένων. Οι αρχαιολόγοι, οι μηχανικοί, οι γεωλόγοι και οι στρατιωτικοί χρησιμοποιούν ή έχουν χρησιμοποιήσει διαφορετικούς τύπους μαγνητομέτρου ροής.
Ένα μαγνητόμετρο ροής είναι ένα διανυσματικό μαγνητόμετρο, που σημαίνει ότι μετρά όχι μόνο το μέγεθος αλλά και την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου της Γης. Η συσκευή αποτελείται από δύο σιδηρομαγνητικούς πυρήνες που περιβάλλονται από δύο συρμάτινα πηνία. Όταν το μαγνητόμετρο είναι ενεργό, εναλλασσόμενο ρεύμα διέρχεται από ένα από τα πηνία, γνωστό ως «πηνίο περιέλιξης», δημιουργώντας επαγόμενα μαγνητικά πεδία διαφορετικών εντάσεων και συμπληρωματικής κατεύθυνσης στους πυρήνες. Οι αλλαγές στα μαγνητικά πεδία δημιουργούν ένα ηλεκτρικό ρεύμα στο δεύτερο πηνίο, γνωστό ως «πηνίο αίσθησης», το οποίο στη συνέχεια μπορεί να μετρηθεί. Η έκθεση σε διακυμάνσεις του μαγνητικού πεδίου της γης προκαλεί διακυμάνσεις στα μαγνητικά πεδία των πυρήνων, οδηγώντας σε αλλαγές στο ρεύμα στο πηνίο αίσθησης.

Ο Victor Vacquier εφηύρε το μαγνητόμετρο ροής τη δεκαετία του 1930. Αεροπλάνα με χαμηλή πτήση έφεραν μαγνητόμετρα ροής κατά τη διάρκεια του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου. Μεγάλα αντικείμενα από σιδηρούχα μέταλλα, όπως τα υποβρύχια, προκαλούν τοπικές διακυμάνσεις στο μαγνητικό πεδίο της Γης, έτσι το μαγνητόμετρο ήταν σε θέση να ανιχνεύσει εχθρικά σκάφη.

Η στρατιωτική χρήση του μαγνητόμετρου fluxgate συνεχίστηκε μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Τα μαγνητόμετρα Fluxgate είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για εργασίες πεδίου λόγω της αντοχής και του μικρού τους μεγέθους. Ως αποτέλεσμα, έγιναν ένα κοινό εργαλείο για την ανίχνευση μη εκραγών πυρομαχικών όπως βόμβες, οβίδες πυροβολικού και νάρκες ξηράς.

Ο στρατός δεν ήταν οι μόνοι πελάτες για ένα ελαφρύ, φορητό όργανο που θα μπορούσε να ανιχνεύσει διακυμάνσεις στο μαγνητικό πεδίο της Γης. Μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, και όλο και περισσότερο από τη δεκαετία του 1960 και μετά, οι αρχαιολόγοι άρχισαν να χρησιμοποιούν μαγνητόμετρα ροής για την ανίχνευση υπόγειων στοιχείων. Τα σιδηρούχα μέταλλα δεν ήταν οι μόνες ουσίες που χρησιμοποίησαν οι αρχαιολόγοι μαγνητόμετρα για να αναζητήσουν. Η τοπική καύση μεταβάλλει το μαγνητικό πεδίο ουσιών όπως η πέτρα, η γη και η κεραμική, επιτρέποντας στους αρχαιολόγους να ανιχνεύσουν αποθέσεις αρχαίου υλικού. Το fluxgate μαγνητόμετρο έγινε ιδιαίτερα αγαπημένο στους αρχαιολόγους όχι μόνο λόγω της ελαφρότητας και της αντοχής του, αλλά και λόγω του τυπικά χαμηλού κόστους του.

Το μαγνητόμετρο ροής χρησιμοποιείται επίσης στην έρευνα της φυσικής. Αυτά τα όργανα είναι τοποθετημένα σε αεροσκάφη ή διαστημόπλοια και χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των διακυμάνσεων στο μαγνητικό πεδίο στην ατμόσφαιρα. Τα μαγνητόμετρα fluxgate που είναι τοποθετημένα σε διαστημόπλοιο μπορούν να μετρήσουν τα μαγνητικά πεδία πλανητών διαφορετικών από τη Γη.