Brevet FR2702279A1 — publié le 19940909

MAGNETOMETRE DIFFERENTIEL A RESONANCE Domaine technique La présente invention a pour objet un magnétomètre différentiel à résonance Elle trouve une application dans la mesure relative des champs magnétiques faibles, par exemple de quelques dizaines de microteslas, c'est-à-dire dans la mesure des variations spatiales et/ou temporelles de tels champs. L'invention trouve des applications en géo- physique, en prospection minière, en détection spa- tiale, en médecine, etc. Etat de la technique antérieure Le magnétomètre de l'invention est du type directionnel à résonance Ces appareils sont bien connus et décrits, par exemple, dans la demande de brevet français FR-2 663 751 déposée par le présent Demandeur (cette demande contenant elle-même des réfé- rences bibliographiques sur le sujet), ou dans la demande européenne correspondante EP-A-463 919, ou encore dans l'article de D DURET, M MOUSSAVI et M BERANGER intitulé "Use of High Performance Electron Spin Resonance Materials for the Design of Scalar and Vectorial Magentometers", publié dans la revue IEEE Transactions on Magnetics, vol 27, N O 6, nov. 1991, pp 5405-5407. > O On peut rappler brièvement la structure et le fonctionnement de ces appareils dans quelques une de leurs variantes et ceci en référence aux figures 1 à 6 annexées. Sur la figure 1, tout d'abord, on voit un échantillon 2 contenant un matériau possédant des spins électroniques ou nucléaires; un premier enrou- lement 3 créant un champ magnétique de polarisation noté Hb et dirigé selon une direction D; un second enroulement 4 à proximité de l'échantillon 2; un générateur de courant 5 d'intensité réglable alimentant le premier enroulement 3; un générateur haute-fréquen- ce 6 relié à un pont de mesure 8, lequel est relié à son tour à un circuit résonnant 10 contenant l'enrou- lement 4; un amplificateur à faible bruit 16 relié au pont de mesure 8; un mélangeur équilibré 18 rece- vant, d'une part, la tension délivrée par l'amplifi- cateur 16, et, d'autre part, une tension de référence émanant du générateur haute-fréquence 6; et, enfin, _ 5 un filtre passe-bas 20. L'échantillon 2 est soumis au champ à mesu- rer, soit Hm, ainsi qu'au champ de polarisation Hb. Ces deux champs ne sont pas en général colinéaires. Le champ magnétique mesuré par un tel appareil est, en fait, la somme de Hb et de la composante de Hm projetée sur la direction D, composante notée (Hm)D, compte tenu du fait que Hb est beaucoup plus grand que Hm Ces divers champs ou composantes sont repré- sentés sur la figure 2 Le champ total dans la direc- tion D est noté H. Le fonctionnement de cet appareil est le suivant. Le générateur 6, connecté au circuit 10 et à son enroulement 4, est apte à exciter la résonance des spins de l'échantillon 2 Sa fréquence est fixée avec une très grande précision ( 10-9 à 10-6) La réso- nance des spins se produit lorsque la fréquence fo du signal d'excitation est égale à la fréquence de LARMOR, classiquement déterminée par la relation ( 1/( 2 ")) Ho, o X est le rapport gyromagnétique propre à l'échantillon utilisé (dans le cas de l'électron 'K= 2 V 28 G Hz/T) et Ho est la valeur à la résonance du champ magnétique total appliqué. Le circuit 10 et son enroulement 4 sont, en même temps, aptes à détecter cette résonance, le circuit 8 ayant pour fonction de découpler l'excitation et la détection. L'appareil représenté sur la figure 1 détecte le passage par la résonance lorsque, la fréquence fo étant fixée, le champ total H passe par la valeur Ho La figure 3 montre ainsi les variations e la ten- sion Vl délivrée par le filtre passe-bas 20 lorsque le champ H varie et passe par Ho Cette courbe est du type dispersion, c'est-à-dire antisymétrique, avec une partie positive, une annulation (pour la valeur Ho correspondant à la résonance) et une partie néga- tive La connaissance de Ho permet de remonter à (Hm)D si l'on connaît Hb. Le dispositif de la figure 4 est une variante dans laquelle on utilise en outre un oscillateur 22 et un enroulement 24 pour engendrer un champ magnétique ayant une fréquence-audio noté fm, ce champ, appelé "champ d'agitation", se superposant au champ de pola- risation Hb. G 5 Par ailleurs, dans la variante de la figure 4 et à la sortie du mélangeur équilibré 18, le filtre passe-bas 20 de la figure 1 est remplacé par un filtre passe-bande 26 centré autour de la fréquence fm Un déphaseur 28 reçoit le signal de haute fréquence issu JO du générateur 6 et fournit au mélangeur équilibré 18 un signal de phase appropriée. Un autre circuit 30 de détection synchrone à la fréquence fm reçoit sur l'une de ses entrées un signal de référence issu du générateur 22 Ce signal de référence possède une fréquence fm mais son ampli- tude et sa phase peuvent être rendues différentes de celles du signal fourni par l'oscillateur 22 à la bobine 24 Le circuit 30 possède une autre entrée reliée à la sortie du filtre 26 et il délivre fina- lement une tension Vs. En montant à la sortie du moyen de détection synchrone 30 un moyen d'observation approprié (non représenté), on peut observer la courbe des variations de Vs en fonction du champ total H Cette courbe est représentée sur la figure 5 Comme celle de la figure 3, il s'agit d'une courbe antisymétrique avec annula- tion pour la valeur Ho du champ correspondant à la résonance des spins. _ 5 Avec de tels appareils, une variation du champ à mesurer Hm, si elle est très inférieure à la largeur des raies représentées sur les figures 3 et 5, se traduit par un écart par rapport à la valeur à la résonance et par l'apparition d'une tension (Vl ou Vs) non nulle en sortie du magnétomètre Cette tension varie sensiblement linéairement en fonction de l'écart à Ho. La linéarité peut être améliorée par une contre-réaction de champ, obtenue en se servant de la tension Vl (figure 3) ou de la tension Vs (figure ) comme signal d'erreur, en intégrant cette tension et en injectant, dans une bobine de contre-réaction, un courant proportionnel à la tension intégrée L'axe de cette bobine de contre-réaction doit encore être parallèle à la direction D du champ de polarisation. C'est ce qu'on trouve dans le schéma de la figure 6 o apparaissent, en plus des moyens déjà représentés sur la figure 4, un intégrateur 31 et un enroulement 32 de contre-réaction Dans un tel appareil, le champ total est toujours maintenu à la valeur correspondant à la résonance et le signal d'er- reur intégré constitue en fait le signal de mesure. Ce dernier apparaît sur la sortie 34 de l'appareil. En d'autres termes, quel que soit le champ appliqué de l'extérieur à l'échantillon, cet échantil- lon voit, le long de la direction D, le même champ, à savoir celui qui assure la résonance des spins. Comme le champ correspondant à la résonance est beau- coup plus grand (plus de dix fois) que le champ d'ori- gine extérieure à mesurer, le module de la somme vecto- rielle (cf fig 2) est sensiblement égal à la somme du champ créée par le courant de polarisation et dirigé selon la direction D et de la projection sur cette direction du champ extérieur à mesurer. Autrement dit, les moyens 31 et 32 réalisent un asservissement de l'appareil à la résonance, quel que soit le champ appliqué de l'extérieur. On peut noter encore que, dans le mode de réalisation illustré sur la figure 6, les trois enrou- lements, respectivement de polarisation 3, d'agitation 24 et de contreréaction 32, sont supposés distincts; mais comme ils ont tous le même axe, ils peuvent très bien être confondus en un seul et même enroulement. Quant à l'intégrateur 31, il peut soit déli- vrer directement le courant de contre-réaction, soit délivrer une tension, auquel cas il faut lui associer un convertisseur tension- courant, sous la forme par exemple d'une résistance. On retiendra de cet exposé de l'état de la technique, que les magnétomètres directionnels à résonance connus comprennent en général un échantil- lon à spins soumis au champ à mesurer, des moyens pour appliquer à cet échantillon un champ magnétique de polarisation, des moyens pour appliquer à l'échantillon un champ radiofréquence et exciter la résonance des spins, des moyens pour détecter cette résonance, des moyens pour engendrer un signal électrique antisymétrique qui s'annule lorsque le champ total appliqué à l'échantillon prend la valeur Ho correspondant à la résonance des spins et qui est positif ou négatif selon que le champ total appliqué est plus grand ou plus petit que cette valeur particulière (Ho) En l'absence de champ à mesurer, l'appareil est réglé pour être à la résonance En présence d'un champ à mesurer, le champ de contre-réaction rétablit la résonance et la valeur du signal d'erreur intégré (ou du courant de contre-réaction) constitue la mesure du champ magnétique. Pour réaliser un magnétomètre différentiel avec les appareils qui viennent d'être décrits, il faut disposer deux tels appareils en deux points dis- tincts et faire la différence des signaux obtenus. Or, les deux chaînes de mesures utilisées dans ces deux appareils ne seront pas en général parfaitement identiques, de sorte qu'une part du signal de différence obtenu sera en réalité due à des dif- férences de structure des deux appareils Par ailleurs, la différence calculée étant faible devant les deux grandeurs séparément mesurées, cette différence devra être calculée avec une très grande précision pour être significative. Exposé de l'invention La présente invention a justement pour but de remédier à ces inconvénients A cette fin, elle propose de combiner deux magnétomètres directionnels résonance (tels que ceux qui viennent d'être décrits) de telle manière que la différence de champ que l'on désire mesurer apparaisse directement en un point du circuit, sans qu'il soit besoin d'extraire deux signaux de mesure et d'en faire la différence. Pour ce faire, le magnétomètre différentiel de l'invention comprend un premier ensemble, dit de référence, et au moins un second ensemble, dit de mesure, ces deux ensembles étant combinés l'un à l'autre de telle sorte que le courant de polarisation du magnétomètre de référence soit imposé au magnétomètre de mesure, celui-ci se trouvant dès lors hors de la résonance, et délivrant de ce fait un signal d'erreur qui traduit directement l'écart des champs auxquels sont soumis les deux magnétomètres. De façon plus précise, la présente invention a pour objet un magnétomètre différentiel comprenant: A) un premier ensemble, dit de référence, comprenant: un premier échantillon à spins placé en certain premier point (A), des premiers moyens pour appliquer à cet échantillon un champ magnétique de polari- sation (Hp), ces premiers moyens étant parcourus par un certain courant (Ip), des premiers moyens d'excitation et de détection de la résonance des spins dans le premier échantillon et de délivrance d'un premier signal (Vr) qui est nul lors- que le champ appliqué au premier échantil- lon à la valeur (Ho) correspondant à la résonance des spins du premier échantillon placé au point A et positif ou négatif lorsque le champ appliqué s'écarte de cette valeur (Ho), des premiers moyens de contre-réaction aptes à créer un premier champ de contre-réaction rétablissant la valeur (Ho) du champ (H) correspondant à la résonance; B) au moins un deuxième ensemble, dit de mesure, comprenant: un deuxième échantillon à spins placé en certain deuxième point (B) écarté du premier (A), ce deuxième échantillon étant similaire au premier, des deuxièmes moyens pour appliquer à ce deuxième échantillon un champ magnétique de polarisation (Hp), ces deuxièmes moyens étant identiques aux premiers, orientés parallèlement aux premiers et parcourus par le même courant (Ip), des deuxièmes moyens d'excitation et de détection de la résonance des spins dans le deuxième échantillon, ces deuxièmes moyens étant à la même fréquence que les premiers et étant aptes également à déli- vrer un signal qui est nul lorsque le champ appliqué au deuxième échantillon a la valeur (Ho) correspondant à la réso- nance des spins du deuxième échantillon placé au point B et qui est positif ou négatif lorsque le champ appliqué s'écarte de la valeur (Ho), des deuxièmes moyens de contre-réaction aptes à créer un deuxième champ de contre- réaction rétablissant la valeur (Ho)B du champ correspondant à la résonance des spins dans le deuxième échantillon, une sortie reliée auxdits deuxièmes moyens de contre-réaction, cette sortie délivrant un signal correspondant au champ de contre-réaction et qui est proportionnel à la différence des champs présents aux premier et au deuxième points (A, B). Brève description des dessins la figure 1 montre une variante de magnéto- mètre directionnel à résonance selon l'art antérieur; la figure 2 montre la composition des différents champs en présence; la figure 3 illustre une courbe de disper- sion autour de la résonance; la figure 4 montre une autre variante de magnétomètre selon l'art antérieur avec champ d'agi- tation; la figure 5 illustre la courbe de disper- sion obtenue avec un magnétomètre de ce dernier type; la figure 6 montre encore une autre varian- te de magnétomètre selon l'art antérieur avec champ d'agitation et champ de contre-réaction; la figure 7 est un schéma général d'un magnétomètre différentiel conforme à l'invention; la figure 8 illustre un mode de réalisation d'un magnétomètre différentiel selon l'invention à trois ensembles de mesure disposés en trièdre tri- rectangle. Exposé détaillé de modes de réalisation La figure 7 est un schéma général d'un magnétomètre différentiel conforme à l'invention dans le cas o il n'existe qu'un seul ensemble de mesure. L'appareil représenté comprend un ensemble de réfé- rence, noté EN Sr, et un ensemble de mesure, noté EN Sm. Les deux ensembles comprennent sensiblement les mêmes moyens, référencés de la même manière, avec un indice r pour l'ensemble de référence et un indice m pour l'ensemble de mesure On trouve ainsi deux échantillons identiques 2 r, 2 m (à spins électroniques ou nucléaires) placés en deux points distincts A et B, deux enroule- ments de polarisation 3 r, 3 m d'axes parallèles, l'enroulement 3 r créant en outre le champ de contre-réaction et un enroulement de contre-réaction 32 m. Par ailleurs, chaque ensemble comprend des moyens déjà utilisés dans l'art antérieur et symbolisés par les blocs référencés 40 r et 40 m Il faut comprendre qu'il s'agit là des moyens déjà décrits à propos des figures 1, 4 et 6, moyens pris seuls ou en combinaison, (incluant éventuellement des moyens d'agitation) et qui permettent d'exciter la résonance, de la détecter et de fournir un signal (Vr, Vm) s'annulant lorsque le champ magnétique total prend la valeur Ho correspon- dant à la résonance. Les deux ensembles comprennent encore des intégrateurs 31 r, 31 m, supposés travailler en tension et des convertisseurs tension-courant représentés sous forme de résistances 33 r, 33 m. Un courant Ip circule dans l'enroulement 3 r Comme cet enroulement est connecté en série avec l'enroulement 3 m, ce même courant parcourt ce dernier enroulement. Au lieu de connecter les enroulements 3 r, 3 m en série, on pourrait les disposer indépendamment 0 et les alimenter par deux sources de courant identi- ques, de même consigne. Quant au fonctionnement des circuits 40 r et 40 m à la même fréquence, il peut se faire en reliant les différents moyens entre eux (fonctionnement de type maître/esclave), soit en reliant ces moyens à il des mêmes moyens telle qu'une horloge, soit encore en prérèglant ces moyens à la même fréquence. Le fonctionnement du magnétomètre différen- tiel de la figure 7 est le suivant. Si le champ à mesurer est le même aux points A et B, le premier ensemble EN Sr délivre au second EN Sm un courant de polarisation Ip qui est précisément le courant assurant la résonance dans l'ensemble EN Sm. La tension mesurée Vmes en sortie de 31 m est donc nulle, ce qui traduit bien la nullité de la différence des champs en A et en B. Si, au contraire, le champ en B est différent du champ en A, le courant Ip engendré par l'ensemble de référence EN Sr ne correspondra plus à la résonance dans l'ensemble de mesure EN Sm Un signal d'erreur sera donc présent en sortie du circuit de contre-réac- tion et de l'intégrateur 31 m Le signal d'erreur Vmes sera la traduction de la différence de champ entre les points A et B. On peut préciser ces considérations en repé- rant le champ à mesurer par ses composantes et ses variations selon deux axes Ox, Oy représentés en bas de la figure 7 l'axe Oy est dirigé selon le segment AB. Le champ magnétique extérieur peut être représenté par un vecteur Hex au point A et Hex + Hy au point B. Au point A, le champ dans l'axe défini par la bobine 3 r peut s'exprimer par Ho = fo = HP + (l/HP)(Hex Hp), ( 1) Hp étant le champ dû au courant de contre-réaction Hp = K -r = K Ip ( 2) R o K est le coefficient de transfert de la bobine 3 r (respectivement 3 m) reliant le champ magnétique créé dans cette bobine par Ip et R est la résistance de 33 r (respectivement 33 m). L'expression ( 1) est une approximation au premier ordre, valable si Ho est très supérieur à Hex. Au point B, le champ dans l'axe défini par la bobine 3 m peut s'exprimer par: H = Hp + ( 1/Hp)((Hex + A Hy) Hp) ( 3) H = Hp + 1/Hp (Hex Hp) + ( 1/Hp)(A Hy Hp) ( 4) En combinant les relations ( 4) et ( 1), on obtient: A> -" H = Ho + ( 1/Hp)(e Hy Hp) ( 5) A Hy représentant la variation de Hex selon l'axe AB. Si la distance d entre A et B tend vers zéro, la quantité ( 1/Hp) Hy Hp tend vers la dérivée partielle S Hex Ix % Hexlx étant la composante de Hex selon l'axe x Cette dérivée est une composante du tenseur gradient du champ magnétique. Si la projection du champ suivant x ne varie pas selon l'axe y, l'expression ( 5) devient H = Ho et la tension Vm est nulle puisque le système B est maintenu à la résonance Par contre, une variation selon l'axe y se traduit par une tension conforme à la figure 5 Cette tension peut être utilisée direc- tement dans sa partie linéaire comme tension de sortie du magnétomètre différentiel: elle est alors propor- tionnelle à la quantité ( 1/Hp)(àHy Hp). Sinon, l'ensemble de mesure EN Sm est maintenu à la résonance par le signal de contre-réaction délivré par l'ensemble 31 m, 33 m et l'on a H = Ho = Ho + (l/Hp)(A Hy Hp) + Hcr ( 6) Hcr étant le champ de contreréaction créé par la bobine 32 m On peut noter que la bobine 32 m peut être confondue avec la bobine 3 m, si l'on ajoute les cou- rants Ip et Icr. D'après ( 6), on obtient ::> - ( 1/Hp)(A Hy Hp) = -Hcr ( 7) La tension Vmes est donc bien proportionnelle à la quantité à mesurer. On a ainsi réalisé une mesure différentielle directe, sans avoir à effectuer la différence précise de deux quantités données par deux chaînes de mesure magnétométriques identiques Par ailleurs, on peut remarquer que le problème de la stabilité des dimen- sions de la bobine 3 r ou 3 m, intervenant sur le facteur K de l'équation ( 2), et qui est important dans le cas d'un magnétomètre à résonance non différentiel, n'intervient pas, dans la mesure o les bobines 3 r et 3 m sont identiques et soumises à la même tempéra- ture la quantité Hp est identique en A et en B. Il est possible de réaliser simultanément des mesures différentielles en plusieurs points de l'espace par rapport à la même référence située en un point A Il suffit de positionner plusieurs ensem- bles tels que EN Sm en d'autres points, avec leurs bobines de polarisation parcourues par le même courant que l'ensemble de référence. C'est ce qui est représenté sur la figure 8 o l'on voit un ensemble de référence EN Sr placé autour d'un point A et trois ensembles de mesure respectivement EN Sx, EN Sy, EN Sz placés en trois points B, C et D disposés sur trois axes formant un trièdre trirectangle Ax, y, z Les trois ensembles de mesure reçoivent tous le même courant de polarisation Ip formé par exemple dans l'ensemble de référence et délivrent trois signaux Vx, Vy, Vz qui traduisent les variations du champ selon les trois axes Ax, Ay, Az. Dans la figure 8, les moyens d'excitation et de détection des différents ensembles sont à la même fréquence grâce à un fonctionnement de type maitre/esclave Dans cette représentation, le maître correspond à l'ensemble EN Sr et les esclaves correspondent aux autres ensembles EN Sx, EN Sy, EN Sz. REVENDICATIONS 1 Magnétomètre différentiel à résonance comprenant un premier ensemble, dit de référence (EN Sr), comportant un premier échantillon à spins ( 2 r) placé en premier point (A), des premiers moyens ( 3 r) pour appliquer à cet échantillon ( 2 r) un champ magnétique (Hb) de polarisation, ces premiers moyens ( 3 r) étant parcourus par un certain courant (Ip), des premiers moyens ( 40 r) d'excitation et de détection de la résonance des spins dans ce premier échantillon ( 2 r) et de délivrance d'un premier signal (Vr) qui est nul lorsque le champ appliqué au premier échantillon ( 2 r) a une valeur (Ho) correspondant à la résonance, et positif ou négatif lorsque le champ appliqué s'écarte de cette valeur (Ho), des premiers moyens de contre-réaction ( 31 r, 3 r) aptes à créer un premier champ de contre- réaction rétablissant la valeur (Ho) du champ (H) correspondant à la résonance, ce magnétomètre étant caractérisé par le fait qu'il comprend en outre au moins un deuxième ensemble, dit de mesure (EN Sm), comportant: un deuxième échantillon à spins ( 2 m) placé en deuxième point (B) écarté du premier (A), ce deuxième échantillon ( 2 m) étant similaire au premier ( 2 r), des deuxièmes moyens ( 3 m) pour appliquer à ce deuxième échantillon un champ magnétique (Hb) de polarisation, ces deuxièmes moyens étant identiques aux premiers, orientés parallèlement aux premiers et parcourus par le même courant (Ip), des deuxièmes moyens ( 40 m)d'excitation et de détection de la résonance des spins dans le deuxième échantillon ( 2 m), à la même fréquence que les premiers moyens ( 40 r) d'excitation et de détection de la résonance des spins dans le premier échantillon ( 2 r), ces deuxièmes moyens ( 40 m) délivrant un signal (Vm) qui est nul lorsque le champ appliqué au deuxième échantillon ( 2 m) a la valeur (Ho) correspondant à la résonance des spins du deuxième échantillon et positif ou négatif lorsque le champ appliqué (H) s'écarte de la valeur (Ho), des deuxièmes moyens de contre-réaction ( 31 m, 32 m) aptes à créer un deuxième champ de contre-réaction rétablissant la valeur (Ho) du champ (H) correspondant à la résonance dans le deuxième échantillon ( 2 m), une sortie reliée auxdits deuxièmes moyens de contre-réaction ( 31 m), cette sortie délivrant un signal (Vmes) proportionnel à la différence des champs présents au premier et au deuxième points (A, B). 2 Magnétomètre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les premiers moyens ( 3 r) pour appliquer un champ de polarisation (Hb) au premier échantillon ( 2 r) de l'ensemble de référence (EN Sr) sont reliés en série avec les deuxièmes moyens ( 3 m) pour appliquer un champ de polarisation au deuxième échantillon ( 2 m) de l'ensemble de mesure (EN Sm). 3 Magnétomètre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les premiers moyens ( 3 r) pour appliquer un champ de polarisation au premier 5 échantillon ( 2 r) de l'ensemble de référence (EN Sr) et les deuxièmes moyens ( 3 m) pour appliquer un champ de polarisation au deuxième échantillon ( 2 m)de l'ensemble de mesure (EN Sm) sont alimentés par deux sources de courant identiques de même consigne.10 4 Magnétomètre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les premiers et les deuxièmes moyens d'excitation et de détection de la résonance ( 40 r, 40 m) de l'ensemble de référence (EN Sr) et de l'ensemble de mesure (EN Sm) sont connectés les15 uns aux autres de façon à ce que l'on impose leur fréquence d'excitation et de détection aux autres. Magnétomètre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les premiers et les deuxièmes moyens d'excitation et de détection de la20 résonance ( 40 r, 40 m)de l'ensemble de référence (EN Sr) et de l'ensemble de mesure (EN Sm) sont alimentés par des mêmes moyens de façon à leur imposer une même fréquence d'excitation et de détection. 6 Magnétomètre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ensemble de mesure (EN Sm) comprend un enroulement de contre-réaction spécifique ( 32 m) relié aux deuxièmes moyens ( 31 m, 3 m) aptes à créer le deuxième champ de contre-réaction. 7 Magnétomètre selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un troisième ensemble constituant un deuxième ensemble de mesure et disposé autour d'un troisième point (C) distant du premier (A) et du deuxième (B). 8 Magnétomètre selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comprend un quatrième ensemble constituant un troisième ensemble de mesure et disposé autour d'un quatrième point (D) distant du premier (A), du deuxième (B) et du troisième (C). 9 Magnétomètre selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les quatre points (A, B, C, D) forment un trièdre trirectangle autour desquels sont disposés l'ensemble de référence (EN Sr) et les trois ensembles de mesure (EN Sx, EN Sy, EN Sz). Magnétomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des ensembles du magnétomètre comporte en outre des moyens d'excitation ( 40 r, 40 m) aptes à créer un champ d'agitation de même direction que le champ de polarisation créé dans ledit ensemble. 11 Magnétomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second moyens d'excitation et de détection sont pré- réglés à la même fréquence.