30 - Tipos de magnetómetros

Antonio Dominguez

20 Mar 202110:16

Summary

TLDREste script ofrece una visión detallada de los diferentes tipos de magnetómetros y su funcionamiento. Se discuten tres principales: el magnetómetro de flux gate, el de procesión protonica y el de bombeo óptico. El magnetómetro de flux gate es compacto y capaz de medir el campo magnético en tres dimensiones, útil para levantamientos magnéticos en vehículos. El de procesión protonica es portátil y registra tanto el campo magnético como la ubicación geográfica, con tecnologías que varían desde modelos antiguos hasta sistemas modernos con memoria interna y visualización en tiempo real. El magnetómetro de bombeo óptico, el más sensible de los tres, utiliza gases como rubidio o potasio y permite mediciones de alta precisión, ideal para aplicaciones donde se requieren señales muy pequeñas, como en alcohometría. El script también aborda la teoría detrás de su funcionamiento, como la alineación del momento dipolar en presencia de campos magnéticos y el uso de la frecuencia de Larmor para medir campos magnéticos terrestres con gran exactitud.

Takeaways

🧲 Existen varios tipos de magnetómetros, principalmente magnetómetros de procesión pro tónica, magnetómetros de bombeo óptico y magnetómetro tipo flux gate.
📡 Los magnetómetros de flux gate son compactos y capaces de medir el campo magnético en tres direcciones, útiles para levantamientos magnéticos montados en vehículos.
🚗 Para evitar interferencias, es importante alejar los magnetómetros de fuentes de campo magnético fuerte, como los frenos de un vehículo.
🔍 El funcionamiento de los magnetómetros de flux gate implica la utilización de bobinas primarias y secundarias, con materiales de alta susceptibilidad y baja manifestación remanente.
🌐 Los magnetómetros de procesión pro tónica son portátiles, a menudo incluyen un GPS para registrar la localización de los campos magnéticos medidos.
⏱️ Los magnetómetros de presión pro tónica funcionan mediante un fluido con alto contenido de hidrógeno, el cual se alinean con el campo magnético de la Tierra cuando se induce una corriente.
📊 La resolución típica de un magnetómetro de presión pro tónica es de alrededor de 1 a 100 pT, y el tiempo de medición es de aproximadamente 2 a 3 segundos.
🔬 Los magnetómetros de bombeo óptico utilizan elementos como el rubidio o el potasio, que tienen un único electrón en su capa de valencia más externa, permitiendo una resolución más fina.
🕵️‍♂️ Estos magnetómetros son sensibles y se utilizan en aplicaciones donde se requieren señales más pequeñas, como en alcohometría o en la exploración de minerales.
🌟 El principio de funcionamiento de los magnetómetros de bombeo óptico se basa en el cambio de estado de los electrones影响 por la luz y la radiofrecuencia, lo que afecta la absorción y emisión de luz medida por una fotocelda.
⏳ El bombeo óptico termina cuando todos los electrones están en el estado g1, lo que hace que el gas sea transparente y permite medir la luz recibida.
📈 La frecuencia del spin de los electrones en los magnetómetros de bombeo óptico es proporcional al campo magnético de la Tierra, lo que permite mediciones precisas del campo magnético.

Q & A

¿Cuáles son los tres principales tipos de magnetómetros que se mencionan en el script?
-Los tres principales tipos de magnetómetros mencionados son: magnetómetros de procesión pro tónica, magnetómetros de bombeo óptico y magnetómetro tipo flux gate.
¿Cómo funciona el magnetómetro tipo flux gate?
-El magnetómetro tipo flux gate funciona a través de dos bobinas, una primaria y una secundaria. Utiliza materiales con alta susceptibilidad y baja manifestación remanente, como el permalloy y el mu-metal. La corriente inducida en la bobina secundaria permite medir el campo magnético inducido, lo que permite detectar campos magnéticos externos.
¿Por qué se debe alejar el magnetómetro tipo flux gate de fuentes de interferencia fuertes?
-Se debe alejar el magnetómetro de fuentes de interferencia fuertes, como los frenos de un vehículo, para evitar la alteración de las mediciones y obtener resultados más precisos de los campos magnéticos naturales o de interés.
¿Cómo se utiliza el magnetómetro de procesión pro tónica en la geofísica?
-El magnetómetro de procesión pro tónica se utiliza en geofísica para grabar el campo magnético y la localización de ese campo magnético en tiempo real, lo que permite la detección de anomalías magnéticas, útiles en la exploración de recursos minerales, por ejemplo.
¿Qué es la resolución típica de un magnetómetro de procesión pro tónica?
-La resolución típica de un magnetómetro de procesión pro tónica es de alrededor de 0.1 nanotesla.
¿Cómo funciona el magnetómetro de bombeo óptico?
-El magnetómetro de bombeo óptico utiliza gas como rubidio o potasio, que contiene electrones en la capa más externa de valencia. Estos electrones pueden estar en dos estados de energía ligeramente diferentes, dependiendo de su 'spin'. La luz y una señal de radiofrecuencia son utilizadas para inducir cambios en el estado de los electrones, lo que genera un 'spin' de los electrones alrededor del campo magnético de la Tierra, proporcional a este último.
¿Cuál es la resolución típica de un magnetómetro de bombeo óptico?
-La resolución típica de un magnetómetro de bombeo óptico es de alrededor de 0.1 pT (picotesla), lo que permite mediciones mucho más precisas que con otros tipos de magnetómetros.
¿Por qué se utilizan magnetómetros de bombeo óptico en alcohometría?
-Se utilizan magnetómetros de bombeo óptico en alcohometría debido a su alta resolución, lo que permite detectar señales magnéticas mucho más pequeñas que las utilizadas en la geofísica de exploración de minerales.
¿Cómo se relaciona la frecuencia del 'spin' de los electrones con el campo magnético de la Tierra?
-La frecuencia del 'spin' de los electrones es proporcional al campo magnético de la Tierra, lo que permite medir el campo magnético con gran precisión.
¿Qué materiales son comunes en los bobinados de un magnetómetro y por qué se utilizan?
-Los materiales comunes en los bobinados de un magnetómetro son el permalloy y el mu-metal. Se utilizan debido a su alta susceptibilidad, lo que significa que se pueden magnetizar fácilmente, y una baja manifestación remanente, lo que permite que el campo inducido se conserve poco después de quitar el campo magnético externo.
¿Qué es la memoria interna y cómo se relaciona con los equipos de medición magnética más modernos?
-La memoria interna es una capacidad de almacenamiento incorporada en los equipos modernos que permite guardar los datos obtenidos del campo magnético. Esto es útil para el registro y la posterior análisis de las mediciones, y en algunos casos, también almacena la localización si el equipo cuenta con una antena GPS.
¿Cómo se diferencia la medición de campo magnético con un equipo antiguo de los métodos modernos?
-Con los equipos antiguos, la medición se realizaba de manera más manual, con un solo botón y display, donde se apuntaba la lectura en una libreta. En contraste, los sistemas modernos son completamente digitales, con memoria interna para guardar datos y, a menudo, con capacidad de visualización gráfica en tiempo real para identificar posibles anomalías magnéticas.

Outlines

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🧲 Tipos y funcionamiento de magnetómetros

Este párrafo aborda la diversidad de magnetómetros y su funcionamiento. Se mencionan tres tipos principales: magnetómetros de procesión pro tónica, magnetómetros de bombeo óptico y magnetómetro tipo flush. Se destaca la capacidad de medición en tres dimensiones del magnetómetro tipo flux gate y su uso en levantamientos magnéticos, especialmente en vehículos. Se describe el funcionamiento a través de bobinas primarias y secundarias, y cómo la presencia de un campo magnético externo afecta la medición. Además, se menciona su uso histórico durante la Segunda Guerra Mundial para detectar submarinos.

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📡 Magnetómetros de presión pro tónica y bombeo óptico

Se profundiza en los magnetómetros de presión pro tónica y bombeo óptico. El primer tipo utiliza fluidos con alto contenido de hidrógeno y una bobina para generar un campo magnético y medir la precisión del momento dipolar. Se relaciona la frecuencia de este efecto con el campo magnético de la Tierra. El magnetómetro de bombeo óptico, por otro lado, utiliza elementos como rubidio o potasio y su elección de energía electrónica para medir campos magnéticos con alta precisión. Se describe el proceso detallado de bombeo óptico, desde la excitación de electrones hasta la medición de la luz y la inyección de señales de radiofrecuencia para determinar el campo magnético terrestre.

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📚 Levantamientos magnéticos con magnetómetros

Este párrafo concluye el tema introduciendo la aplicación de estos magnetómetros en levantamientos magnéticos. Se indica que en un próximo video se explorarán los diferentes tipos de levantamientos que se pueden realizar con estos instrumentos, sugiriendo su importancia y variedad en la detección y medición de campos magnéticos.

Mindmap

Keywords

💡Magnetómetro

Un magnetómetro es un dispositivo que mide el campo magnético. En el video, se discuten varios tipos de magnetómetros, como el magnetómetro de procesión protonica, el de bombeo óptico y el tipo flux gate, que son fundamentales para la medición de campos magnéticos en diferentes aplicaciones, incluyendo la detección de anomalías geológicas y la exploración de minerales.

💡Campo magnético

El campo magnético es una fuerza invisible que fluye desde un polo magnético a otro. En el video, se menciona que los magnetómetros miden el campo magnético de la Tierra y cómo las anomalías en este campo pueden ser útiles en la geofísica y la exploración mineral.

💡Flux gate

El magnetómetro tipo flux gate es uno de los tipos de magnetómetros discutidos en el video. Este magnetómetro es compacto y capaz de medir el campo magnético en tres dimensiones. Se utiliza en aplicaciones móviles, como montar en un vehículo para realizar un levantamiento magnético.

💡Procesión protonica

La procesión protonica es un método utilizado en magnetómetros para medir el campo magnético. El video describe cómo funciona este tipo de magnetómetro, que utiliza el momento dipolar de los protones en un fluido para detectar cambios en el campo magnético terrestre.

💡Bombeo óptico

El bombeo óptico es un principio de funcionamiento utilizado en ciertos magnetómetros, como se describe en el video. Este método implica el uso de átomos con un solo electrón, como el rubidio o el potasio, para alcanzar una alta resolución en la medición del campo magnético.

💡Anomalías magnéticas

Las anomalías magnéticas son las variaciones locales en el campo magnético terrestre que pueden indicar la presencia de materiales geológicos específicos. En el video, se discute cómo los magnetómetros pueden detectar estas anomalías, lo que es esencial en la exploración de recursos naturales.

💡Geofísica

La geofísica es la ciencia que estudia el campo magnético de la Tierra y otras propiedades físicas para investigar estructuras y procesos subterráneos. El video se centra en cómo los magnetómetros se utilizan en la geofísica para encontrar anomalías que pueden ser indicativas de depósitos minerales o otros fenómenos geológicos.

💡Resolución

La resolución de un magnetómetro se refiere a su capacidad para detectar cambios sutiles en el campo magnético. En el video, se compara la resolución de diferentes tipos de magnetómetros, destacando que los magnetómetros de bombeo óptico tienen una resolución más alta que otros tipos.

💡Exploración de minerales

La exploración de minerales es el proceso de búsqueda y evaluación de recursos minerales. En el video, se destaca cómo los magnetómetros pueden ser útiles en esta tarea, especialmente al detectar las anomalías magnéticas que pueden revelar la presencia de minerales.

💡GPS

El sistema de posicionamiento global (GPS) se utiliza para determinar la ubicación geográfica con precisión. En el contexto del video, se menciona que algunos magnetómetros modernos incorporan un GPS para registrar no solo los datos magnéticos sino también la ubicación exacta de donde se tomaron los datos.

💡Magnetometría

La magnetometría es la técnica de medición del campo magnético utilizando magnetómetros. El video cubre varios aspectos de la magnetometría, incluyendo los diferentes tipos de magnetómetros y cómo se aplican en la detección de anomalías y la exploración geológica.

Highlights

Existen varios tipos de magnetómetros, los tres principales son: magnetómetros de procesión protonica, magnetómetros de bombeo óptico y magnetómetro tipo fluxgate.

Los magnetómetros de 20 metros tienen una precisión de aproximadamente +/- 0.1.

El magnetómetro tipo fluxgate es compacto y capaz de medir el campo magnético en tres direcciones.

Se puede montar el magnetómetro tipo fluxgate en la parte trasera de un vehículo para realizar un levantamiento magnético.

El funcionamiento del magnetómetro tipo fluxgate implica bobinas primarias y secundarias con materiales de alta susceptibilidad.

Los materiales como el permalloy y el mu-metal son comunes en estos magnetómetros debido a sus propiedades magnéticas.

El magnetómetro de procesión protonica utiliza un fluido con alto contenido de hidrógeno para generar un campo magnético.

El magnetómetro de bombeo óptico utiliza elementos como el rubidio o el potasio que tienen un único electrón en su capa de valencia.

La resolución típica del magnetómetro de bombeo óptico es de alrededor de 0.01 nanoteslas, ofreciendo una mejor resolución que otros tipos.

El magnetómetro de bombeo óptico es sensible y permite mediciones más precisas, útil en alcohometría y exploración de minerales.

El funcionamiento del magnetómetro de bombeo óptico involucra el cambio de estados de los electrones mediante la luz y la radiofrecuencia.

Los magnetómetros modernos son completamente digitales con memoria interna para guardar datos y, a veces, la localización.

Los equipos antiguos de magnetómetros solo tenían un botón y un display, requiriendo que los valores se anotasen manualmente.

Los magnetómetros de procesión protonica se utilizaron durante la Segunda Guerra Mundial para la detección de submarinos.

Los magnetómetros modernos permiten ver gráficas en tiempo real y pueden identificar posibles anomalías magnéticas.

El magnetómetro de procesión protonica tiene una resolución de alrededor de 1 nanotesla y un tiempo de medición de aproximadamente 2 a 3 segundos.

Para evitar interferencias, se debe alejar el magnetómetro de fuentes de campo magnético fuerte como los frenos de un vehículo.

Los magnetómetros son útiles en levantamientos magnéticos para detectar anomalías en el terreno, útiles en geología y exploración mineral.