飽和鐵心磁強計英文解釋翻譯、飽和鐵心磁強計的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 saturable-core magnetometer

分詞翻譯：

飽和的英語翻譯：

saturation
【化】 equilibration; saturation
【醫】 saturation

鐵心的英語翻譯：

【電】 iron core

磁強計的英語翻譯：

【醫】 magnetometer

專業解析

飽和鐵心磁強計（Saturated Core Magnetometer）是一種基于磁飽和原理工作的磁場測量儀器。以下是其詳細解釋：

一、術語解析與核心原理

飽和鐵心 (Saturated Core)：
- 飽和：指鐵磁性材料（如坡莫合金、鐵氧體）的磁化狀态。當施加的外部磁場強度超過一定阈值（飽和磁場）時，材料的磁化強度不再隨外磁場線性增加，而是達到最大值并保持恒定，此時材料處于磁飽和狀态。
- 鐵心：指儀器中使用的鐵磁性材料核心，通常被加工成特定形狀（如環形、棒形），其高磁導率特性用于集中和引導磁通。
- 原理：儀器工作時，鐵心被一個高頻交變電流（激勵電流）産生的強磁場驅動，使其在正負兩個方向反複進入深度飽和狀态。當沒有外部待測磁場時，鐵心在兩個半周期的飽和是對稱的。
磁強計 (Magnetometer)：
- 泛指測量磁場強度（大小和/或方向）的儀器。
工作機理：
- 當存在待測的直流或低頻磁場 (H~dc~) 時，該磁場會疊加在激勵磁場之上。
- 這使得鐵心在正半周和負半周達到飽難易程度不同：一個方向更容易飽和（所需激勵電流變化小），另一個方向更難飽和（所需激勵電流變化大）。
- 這種對稱性的破壞導緻纏繞在鐵心上的檢測線圈中感應出偶次諧波電壓（主要是二次諧波）。
- 該諧波電壓的幅度與待測直流磁場 H~dc~ 的強度成正比，通過測量這個諧波電壓即可确定外部磁場的大小。

二、關鍵特點與優勢

高靈敏度：能夠測量非常微弱的磁場，靈敏度可達皮特斯拉 (pT) 甚至更高量級。
低噪聲：在精心設計和屏蔽下，本底噪聲可以很低。
方向性：通常對沿鐵心軸向的磁場分量敏感。
寬帶寬：能夠測量從直流到較高頻率（通常可達 kHz 量級）的磁場。
低功耗：相對于其他高靈敏度磁強計（如SQUID），功耗通常較低。
穩定性：性能相對穩定。

三、典型應用領域

地球物理勘探：用于測量地磁場及其微小變化（磁法勘探），尋找礦藏、油氣資源或進行地質構造研究。
空間探測：衛星和空間探測器上用于測量行星際磁場、行星磁場等。
生物磁測量：測量極微弱的人體生物磁場（如心磁圖MCG、腦磁圖MEG），但此領域更常用SQUID磁強計。
無損檢測 (NDT)：檢測材料缺陷或應力引起的磁場異常。
導航與定位：作為磁羅盤的核心傳感器，用于姿态确定和導航。
科學研究：基礎物理實驗、材料磁性研究等需要精确磁場測量的場合。

三、英文對應術語

飽和鐵心磁強計：Saturated Core Magnetometer
磁通門磁強計：Fluxgate Magnetometer (這是飽和鐵心磁強計最常見、最通用的英文名稱，因其工作原理依賴于磁通門效應 - 即激勵磁場周期性地“門控”鐵心的磁通路徑)。
飽和式磁強計：Saturation-core Magnetometer (較少用，但明确指出了飽和核心)。

四、核心原理公式其工作原理的核心在于檢測線圈輸出的二次諧波電壓 (V~2f~) 與待測直流磁場 (H~dc~) 的關系： $$ V{2f} propto frac{4}{pi} cdot frac{omega N~s~ A mu~0~}{sqrt{(R~s~/L~s~) + omega}} cdot H{dc} cdot sin(2omega t) $$ 其中：

ω：激勵電流的角頻率 (ω = 2πf)
N~s~：檢測線圈匝數
A：鐵心截面積
μ~0~：真空磁導率
R~s~, L~s~：檢測線圈的等效電阻和電感
H~dc~：待測直流磁場強度
t：時間

參考來源：

美國國家航空航天局 (NASA) Technical Reports Server (NTRS)：提供了關于磁通門磁強計原理、設計和在空間應用中曆史的權威技術報告和論文。例如搜索 "Fluxgate Magnetometer Principle" 或 "Fluxgate Magnetometer NASA"。 (鍊接示例格式： ntrs.nasa.gov/citations/... - 需根據具體報告ID填寫有效鍊接，此處僅示意來源)
IEEE Xplore Digital Library：包含大量關于磁通門磁強計設計、建模、噪聲分析、應用的最新研究論文和标準，是電子電氣工程領域的核心文獻庫。 (鍊接示例格式： ieeexplore.ieee.org/document/... - 需根據具體文獻DOI填寫有效鍊接，此處僅示意來源)
Geonics Limited (地球物理儀器制造商)：其技術手冊（如EM-16, EM-31等儀器）對用于地面地球物理勘探的磁通門（飽和鐵心）傳感器原理有清晰說明。 (鍊接示例格式： www.geonics.com/pdfs/technicalnotes/tn... - 需查找具體手冊鍊接，此處僅示意來源)
物理學教科書與專著：如《Introduction to Electrodynamics》(David J. Griffiths)，《Magnetism: Fundamentals》(D. C. Jiles) 等書籍中關于鐵磁性、磁化曲線和磁滞回線的章節是理解磁飽基礎。 (來源：标準學術出版物)
傳感器專業書籍：如《Magnetic Sensors》(ed. by R. Boll)，《Fluxgate Sensors》(P. Ripka) 等專著詳細論述了磁通門磁強計的設計、理論和應用。 (來源：專業書籍)

網絡擴展解釋

飽和鐵心磁強計是一種基于鐵心磁飽和特性測量磁場的儀器。以下是其核心要點：

一、基本原理

利用鐵磁材料（鐵心）在磁飽和狀态下的非線性磁化特性進行測量。當外部磁場疊加于交變磁場時，鐵心的磁導率變化會導緻線圈感應電壓波形畸變，通過檢測這種畸變程度可反推出被測磁場強度。

二、關鍵結構

鐵心材料：選用高飽和磁感應強度的軟磁材料（如坡莫合金）
激勵線圈：施加高頻交變磁場使鐵心周期性飽和
探測線圈：檢測因磁場變化産生的感應信號

三、工作過程

交變磁場使鐵心達到飽和狀态
外部待測磁場改變鐵心的磁滞回線形狀
感應電壓的諧波分量與被測磁場強度成比例關系
通過鎖相放大器等精密儀器提取信號特征值

四、應用特點

常用于地磁測量、工業無損檢測等領域
優勢：靈敏度高（可測弱至10⁻¹⁰ T的磁場）、抗幹擾能力強
局限性：需校準非線性響應，不適用于強磁場測量

該技術名稱由範塞勞（Van Vleck）提出，屬于磁強計中的經典類型，現代已發展出量子磁強計等更高精度變體。其原理與振動樣品磁強計（通過樣品振動産生感應電壓）有部分相似性，但核心區别在于是否利用鐵心飽和效應。