子午工程二期宽频地磁波监测仪研制
于向前1
和冬华1
肖池阶2
宗秋刚1
施伟红1
刘斯3
陈鸿飞1
王永福1
邹鸿1
1.北京大学地球与空间科学学院,北京1008712.北京大学物理学院,北京1008713.长沙理工大学物理与电子科学学院,长沙410114
摘要：地球的磁层中存在各种波现象,其频率从mHz延伸到数千Hz.这些波的研究一直是空间物理学研究的核心问题.针对目前世界上地磁台站的波监测设备均为各自测量相对变化、缺乏统一标定、无法进行从高纬到低纬联合观测、无法进行多台设备观测数据的统一对比研究的现状,本文综合使用磁阻传感器(探测ULF频段:1 mHz～2 Hz)、巨磁感抗传感器(探测ELF频段:0.2 Hz～2 kHz)和线圈传感器(探测VLF频段:0.2 kHz～10 kHz)研制新一代的宽频地磁波监测仪,将这些监测仪放置在 120°E子午链附近的黑龙江漠河站(高纬)、北京十三陵站(中纬)、海南乐东站(低纬)等典型区域的地磁台站上,并对各个台站的设备进行统一的时间、振幅和频率标定,结合FY-3E、SMILE等近地空间卫星数据,全面提升对地球磁层的各种波现象的探测能力.研制的宽频地磁波监测仪的性能测试实验表明,其具有对一定频率(1 mHz～10 kHz)的波的探测能力;其幅度探测范围为:±65000 nT(ULF频段)、±1000 nT(ELF频段)、±100 pT(VLF频段);在量程范围内又具有较低的非线性误差:ULF频段≤0.0446%、ELF频段≤0.51%、VLF频段≤1.18%;噪声水平也较低:RMS(方均根)噪声≤0.5554 nT(ULF频段)、NPS(功率谱)噪声≤0.028 nT/√Hz(ELF频段)、NPS(功率谱)噪声≤0.24 pT/√Hz(VLF频段).所有这些特点使得所提出的宽频地磁波监测仪能够满足子午工程二期的波探测需求.
关键词：子午工程二期宽频地磁波监测仪磁阻传感器巨磁感抗传感器线圈传感器
分类号：P352(空间物理)
论文发表日期：2024-01-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 6-14 )
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