Оптический магнитометр впервые измерил направление магнитного поля
Роланд Ламмеггер из Института экспериментальной физики Технического университета Граца совместно со своим коллегой Кристофом Амтманном и командой из Института космических исследований усовершенствовал изобретённый им магнитометр. Новая версия прибора позволяет не только измерять напряжённость магнитных полей, но и определять их направление, что ранее было невозможно с помощью чисто оптических магнитометров. В основе магнитометра лежит реакция атомов рубидия на магнитное поле. При стимуляции атомов лазерным излучением частота излучения изменяется. Эти позволяет судить о напряжённости магнитного поля.
Рис. Компьютерная модель тестового датчика для измерения магнитного поля. Источник: К. Амтманн/Технический университет Граца.
Для получения векторной информации потребовался детальный анализ резонансных амплитуд атомов. Резонансная амплитуда является мерой интенсивности реакции атомов рубидия на проходящий через них лазерный свет. Существует несколько таких резонансов, амплитуды которых находятся в определённом соотношении друг с другом и содержат решающую угловую информацию.
В испытанной экспериментальной установке с двумя лазерными лучами, направленными под углом друг к другу, удалось зарегистрировать два резонанса: один, преимущественно параллельный каждому лучу, и второй, имеющий максимум перпендикулярно ему. Сравнивая интенсивность этих резонансов, можно было определить угол магнитного поля с точностью до угловой минуты.
Испытания проводились в обсерватории Конрада компании GeoSphere Austria в Нижней Австрии, где удалось не только измерить магнитное поле Земли, но и создать тестовые магнитные поля для анализа слепых зон магнитометра. Устройство работало более месяца, проверяя его функциональность и стабильность.
