Magneettikenttämittauksia

Magneettikenttämittaukset ovat menetelmiä magnettisen kentän voimakkuuden ja suuntautumisen määrittämiseksi ympäristössä tai kokeellisissa järjestelyissä. Mittauksissa voidaan määrittää magneettikentän B- tai H-kenttä sekä sen komponentit kolmiulotteisesti tai vain kokonaisvahvuus. Yleisesti käytetty yksikkö on tesla (T) tai nanotesla (nT) magneettikentän mittauksissa, ja H-kenttä mitataan amperien per metriä (A/m). Scalar-mittauksissa ilmoitetaan kentän suuruus ilman suuntatietoa, vectorimittauksissa mitataan kolme komponenttia (Bx, By, Bz).

Mittauslaitteet vaihtelevat herkkyydeltään ja käyttökohteiltaan. Tunnetuimpia instrumentteja ovat fluxgate- ja Hall-lyöntimet sekä erittäin herkät SQUID- ja protoniprecessiomagnetometrit. Laboratorio- ja geofysiikassa käytetään usein staattisia tai hiljaisia mittauksia, kun taas tilaeet voivat vaatia nopeaa dynaamista kartoitusta. Sidos- ja paikkasidonnaiset mittaukset voivat olla absoluuttisia (kalibroitu referenssisensori) tai suhteellisia (vertailu kehiin toisiinsa).

Sovelluksia on geofysiikasta arkeologiaan ja lääketieteeseen. Geomagneettiset tutkimukset paljastavat mineraalitehtäviä ja planeetan magneettisyklin muutoksia; avaruustutkimuksessa magnetometreja käytetään satelliittijärjestelmissä avaruusmyrskyjen havainnointiin. Arkeologiassa magnetometria auttaa löytämään rauniokenttiä ja ajoitetaan esineitä magneettisten ilmiöiden perusteella. Lääketieteessä, MEG-masemien magnetometrit mittaavat aivojen sähköisen toiminnan tuotettua heikkoa magneettikenttää.

Mittauksia ohjaavat standardit ja laadunvarmistus: IAGA ja Intermagnet ohjaavat geomagneettisten mittausten käytäntöjä, kalibroinnia ja tiedonvaihtoa. Haasteina ovat ympäristön magnetinen melu, lämpötilavaihtelut ja materiaalien mahdollisesti aiheuttama häiriö. Näihin ratkaisuja ovat suojaukset, komparatiiviset mittaukset ja signaalin käsittely.