Rev. Phys. Appl. (Paris) 5, 175-177 (1970)
DOI: 10.1051/rphysap:0197000501017500

Low field magnetometer sensor of high stability

D.I. Gordon et R.H. Lundsten

U.S. Naval Ordnance Laboratory, Silver Spring, Maryland (U.S.A.)

Abstract
Highly stable with time and temperature, a new fluxgate magnetometer sensor was developed for space exploration. In conjunction with the electronic circuitry developed by the NASA Ames Research Center, the sensor-electronics combination shows a zero-field setting below 0.1 gamma, which fluctuates less than ± 0.1 gamma in a 24-hour period at constant temperature. The zero level also shifts less than 0.4 gamma when the temperature of the sensor is shifted f rom - 30 to + 60 °C. Room temperature noise is less than 0.2 gamma peak-to-peak in the 0 to 10 Hz frequency band. This magnetometer performance was measured by placing the sensor in a superconducting shield at the Naval Ordnance Laboratory. Within the superconducting shield, the static magnetic field is less than 0.1 gamma, the static gradients are less than 0.1 gamma per inch, and the attenuation to time-varying fields is 106.

Résumé
Un nouveau détecteur magnétométrique au type « fluxgate », qui est très stable au passage du temps et au changement de la température, était développé pour l'exploration de l'espace. En accord avec le circuit électronique développé à NASA Ames Research Center, le détecteur n'indique que 0,1 gamma au maximum, quand il reste dans un champ magnétique de zéro. Cette indication à champ-zéro fluctue moins de ± 0,1 gamma dans une période de 24 heures, à la température constante. Aussi, quand la température du détecteur change entre - 30 °C et + 60 °C, l'indication change moins de 0,4 gamma. Le bruit, à la température de la chambre, est inférieur de 0,2 gamma (amplitude à l'amplitude) à la bande des fréquences entre 0 et 10 Hz. Cette performance du magnétomètre était mesurée en plaçant le détecteur dans un blindage à superconducteur qui est au Naval Ordnance Laboratory. A l'intérieur du blindage, le champ magnétique statique est inférieur à 0,1 gamma, les gradients statiques sont moins de 0,1 gamma/inch, et l'atténuation des champs magnétiques changeants (au passage du temps) est 106.

PACS
0755 - Magnetic instruments and techniques.
5100 - Electric and magnetic fields.
7310J - Impedance and admittance measurement.
7310L - Magnetic variables measurement.
3110J - Impedance and admittance control.
3240F - Nonelectric transducers and sensing devices.

Key words
laboratory apparatus and technique -- magnetic field measurement -- magnetic variables measurement -- magnetometers -- nonelectric sensing devices