质子磁力仪

质子磁力仪，也被称为质子旋进磁力仪（PPM），使用的原则，地球磁场核磁共振（EFNMR）在测量非常小的变化地球的磁场，使铁在陆地和对象海上被检测到。

它在陆基考古学中用于绘制拆除的墙壁和建筑物的位置图，并在海上用于定位失事的船只，有时用于休闲潜水。

质子磁力仪曾经广泛用于矿物勘探。它们在很大程度上已被Overhauser效应磁力计和碱蒸气（铯和钾）或氦磁力计所取代，后者采样速度更快且灵敏度更高。

在螺线管中流动的直流电会在富含氢的流体（很受欢迎的是煤油和癸烷，甚至可以使用水）周围产生强磁场，从而使某些质子与该磁场对齐。然后，电流被中断，当质子重新与周围磁场对齐时，它们以与磁场成正比的频率进动。这会产生弱的旋转磁场，该磁场会被（有时是分开的）电感器吸收并放大 电子，并馈送到数字频率计数器，其输出通常会按比例缩放并直接显示为场强或输出为数字数据。

感应电流的频率与磁场强度之间的关系称为质子旋磁比，并且等于0.042576 Hz nT ^-1。由于进动频率仅取决于原子常数和环境磁场的强度，因此这种磁力计的精度可以达到1 ppm。

质子的地球场NMR频率在赤道附近约900 Hz至地磁极附近4.2 kHz之间变化。如果可以使用数十瓦的功率来为对准过程供电，那么这些磁力计可能具有中等灵敏度。如果每秒进行一次测量，则读数的标准偏差在0.01 nT至0.1 nT的范围内，并且可以检测到约0.1 nT的变化。

对于手提/背包式单位，PPM采样率通常限制为每秒少于一个采样。通常在传感器以大约10米为增量固定在固定位置的情况下进行测量。

测量误差的主要来源是传感器中的磁性杂质，操作员和仪器上的频率和铁质材料的测量误差以及进行测量时传感器的旋转。

便携式仪器还受到传感器体积（重量）和功耗的限制。PPM在高达3,000 nT m ^-1场梯度下工作，这对于大多数矿物勘探工作来说已经足够了。为了获得更高的梯度公差，例如绘制带状铁层图和检测大型铁质物体，奥弗豪斯磁强计可以处理10,000 nT m ^-1，铯磁强计可以处理30,000 nT m ^-1。

1958年格伦A.黑色和礼来，继MJ艾特肯和他的同事在工作的牛津大学Archaeometric实验室，使用质子磁力定位和地图埋考古的功能，包括在土壤中铁的对象，thermoremanent磁化的烧制的粘土，以及扰动土壤的磁化率差异。在1961-1963年期间，他们对印第安纳州安吉尔蒙德国家历史遗址的 10万平方英尺（9,300 m ²）进行了勘测，并挖掘了7,000平方英尺（650 m ^2）以上的面积），以使磁力计异常读数与产生它们的考古特征相匹配。这是北美首次将质子磁力计用于考古研究。