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che contiene un liquido ricco di protoni (acqua o alcool). Un filo metallico è avvolto per circa mille volte
attorno alla bottiglia per una lunghezza pari a 10 cm.
Questo sistema apparentemente rudimentale, ma efficace, deve essere utilizzato nel seguente modo, in
una prima fase si fa passare una corrente continua, attraverso il filo, essa genera nella bottiglia un campo
magnetico orizzontale di induzione. Il campo magnetico indotto è abbastanza forte, che supera quello
terrestre, nelle latitudini medie di ben 200 volte. Esso esercita una notevole forza di orientamento sui
momenti dei protoni dell'acqua o dell'alcool, precedentemente orientati in modo casuale.
Nella seconda fase, il campo orientante viene spento repentinamente. Naturalmente il movimento
termico delle molecole del liquido distruggerà l'allineamento preferenziale dei protoni, ma per un breve
periodo di tempo (1 s o poco più) il grosso magnete manterrà la magnetizzazione.. Quel che succede in
questo breve periodo di tempo si chiama precessione libera.
La precessione, come fenomeno , ma non forse come termine fisico, è nota a tutti coloro che hanno
osservato il movimento irregolare di una trottola rotante con asse non verticale. Nel caso dei protoni
orientati è il campo geomagnetico che agisce sui momenti magnetici. A condizione che la bottiglia e il
campo geomagnetico non siano paralleli tra di loro, l'insieme dei protoni allineati inizia la recessione
intorno alla direzione del campo geomagnetico, come un magnete montato su di un cono rotante.
Una caratteristica vantaggiosa di questo magnetometro a protoni è che l'orientamento della bottiglia
rispetto al campo geomagnetico è di scarsa importanza, la precessione si può individuare per qualsiasi
angolo chiaramente maggiore di zero.
Uno svantaggio è la necessità di alternare orientamento e fasi di misure; operando in questo modo,
infatti, la lettura dello strumento non risulta continua.
Ora abbiamo uno strumento ben funzionante per lassi di tempo che il campo geomagnetico mantiene un
intensità costante. Per eliminare le variazioni nel tempo, che sono di efficacia regionale, si devono
apportare delle modifiche.
La soluzione più facile, anche se costosa, potrebbe essere quella di acquistare due strumenti identici,
in modo da poterne portare uno sul campo da esaminare e lasciare l'altro fisso in un posto vicino. I dati
sarebbero così registrati contemporaneamente e i risultati sottratti. Un'altra soluzione analoga nei
risultati, ma più economica, è quella di usare un gradiometro a protoni: si fissano due rilevatori alle
estremità di un sostegno lungo 2 metri tenuto in posizione verticale, i segnali dei rilevatori saranno
trasmessi agli stessi amplificatori, così che possono essere sommati tra di loro. Fin quando lo stesso campo
geomagnetico medio viene registrato da entrambi i rilevatori, il risultato sarà una curva sinusoidale
decrescente in frequenza o se rettificata una curva di decadimento esponenziale. Il decadimento indica
di quanto velocemente l'allineamento dei protoni viene meno a causa dell'agitazione termica.
Tuttavia, se qualcosa è nascosto nel terreno, la bottiglia posta nella parte inferiore dello strumento
rileverà un campo diverso da quella posta sulla parte alta, dato che quest'ultima è più lontana dalla fonte
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