GNGTS 2013 - Atti del 32° Convegno Nazionale

Poichè l’oggetto di queste indagini è la misura di campi magnetici a divergenza e a rotore non nulli, le misure curlometriche implicano che le variazioni spaziali del campo magnetico debbano essere non lineari all’interno del volume occupato dallo strumento di misura. La presenza di gradienti non lineari si riflette sulla somma degli elementi della diagonale principale del tensore gradiometrico ovvero sulla divergenza del vettore B e sugli elementi non diagonali del tensore T ovvero sul rotore di B. Gradiometro tersoriale. Lo strumento è costituito da 4 terne triassiali di sensori magnetici di tipo flux-gate, assemblati in una piramide equilatera triangolare (Fig. 1), i sensori sono quattro a quattro paralleli tra di loro. Questa configurazione di sensori consente di misurare direttamente i nove elementi del tensore gradiometrico. Ciascuna terna misura le 3 componenti del campo magnetico con una dinamica di +/- 100 μT e una banda passante che si estende dal continuo fino a 1 Hz. La sensibilità massima del gradiometro è di 4 pT/m. Il sensore magnetico è costituito da 6 bobine quadrate e 6 bobine toroidali. Le prime 6 bobine sono avvolte sulla superficie di un cubo di vetroresina e formano 3 bobine di Helmholtz quadrate ortogonali tra di loro. Queste bobine servono sia per raccogliere il segnale sia per creare un campo esattamente uguale e opposto a quello da misurare. Le 6 bobine toroidali sono avvolte intorno a 6 anelli di metglass 2914 con elevata permeabilità magnetica, servono per eccitare i nuclei ferromagnetici. La simmetria cubica del sensore (Fig. 2) consente di eliminare soprat- tutto l’effetto dei campi trasversali sui nuclei ferromagnetici perchè il campo prodotto dalle 3 bobine di Helmholtz è tale da annullare quasi del tutto il campo magnetico ester- no nello spazio occupato dai 6 anelli, pertanto i 6 nuclei si trovano costan- temente in campo nullo, ciò che si misura è la corrente necessaria per mantenere il campo interno appros- simativamente intorno allo zero[4]. I sensori sono assemblati ai vertici di una piramide equilatera triangolare (Fig. 1). Nella Fig. 3 è illustrata la struttura che verrà depositata sul fondo del mare, è costituita da 4 sfere di titanio in cui sono alloggiate le terne magnetometriche, il sistema di condizionamento dei segnali analogici, il convertitore AD a 24 bit e il sistema di gestione dei dati digitali che verranno trasmessi in superficie. Le misure effettuate nel Fig. 2 – Sensore magnetico triassiale impiegato nel gradiometro tensoriale. Fig. 3 – Struttura sottomarina del curlometro tensoriale realizzata in titanio. 152 GNGTS 2013 S essione 3.2