Ein Fluxgate-Magnetometer ist eine Art wissenschaftliches Instrument, das verwendet wird, um Variationen im Erdmagnetfeld zu erkennen. Fluxgate-Magnetometer spielen eine wichtige Rolle bei der Erkennung von unterirdischen oder Unterwasserobjekten. Archäologen, Ingenieure, Geologen und das Militär verwenden oder haben verschiedene Arten von Fluxgate-Magnetometern verwendet.
Ein Fluxgate-Magnetometer ist ein Vektor-Magnetometer, das heißt, es misst nicht nur die Größe, sondern auch die Richtung des Erdmagnetfeldes. Das Gerät besteht aus zwei ferromagnetischen Kernen, die von zwei Drahtspulen umgeben sind. Wenn das Magnetometer aktiv ist, fließt Wechselstrom durch eine der Spulen, die als „Wicklungsspule“ bekannt ist, und erzeugt in den Kernen induzierte Magnetfelder unterschiedlicher Stärke und komplementärer Richtung. Veränderungen der Magnetfelder erzeugen in der zweiten Spule, der sogenannten „Sense-Spule“, einen elektrischen Strom, der gemessen werden kann. Die Exposition gegenüber Variationen des Erdmagnetfeldes verursacht Variationen in den Magnetfeldern der Kerne, was zu Änderungen des Stroms in der Sensorspule führt.
Victor Vacquier erfand in den 1930er Jahren das Fluxgate-Magnetometer. Tief fliegende Flugzeuge trugen während des Zweiten Weltkriegs Fluxgate-Magnetometer. Große Gegenstände aus Eisenmetallen, wie U-Boote, verursachen örtliche Schwankungen im Erdmagnetfeld, sodass das Magnetometer feindliche Schiffe erkennen konnte.
Der militärische Einsatz des Fluxgate-Magnetometers wurde nach dem Zweiten Weltkrieg fortgesetzt. Fluxgate-Magnetometer eignen sich aufgrund ihrer Langlebigkeit und geringen Größe hervorragend für die Feldarbeit. Infolgedessen wurden sie zu einem gängigen Werkzeug bei der Erkennung von Blindgängern wie Bomben, Artilleriegranaten und Landminen.
Das Militär war nicht der einzige Kunde für ein leichtes, tragbares Instrument, das Schwankungen im Erdmagnetfeld erkennen konnte. Nach dem Zweiten Weltkrieg und zunehmend ab den 1960er Jahren begannen Archäologen, Fluxgate-Magnetometer zu verwenden, um unterirdische Merkmale zu entdecken. Eisenmetalle waren nicht die einzigen Substanzen, nach denen Archäologen mit Magnetometern suchten. Durch das Verbrennen wird das Magnetfeld von Substanzen wie Stein, Erde und Keramik lokal verändert, sodass Archäologen Ablagerungen von altem Material entdecken können. Das Fluxgate-Magnetometer wurde bei Archäologen nicht nur wegen seiner Leichtigkeit und Haltbarkeit, sondern auch wegen seiner typischerweise niedrigen Kosten zu einem besonderen Favoriten.
Das Fluxgate-Magnetometer wird auch in der Physikforschung eingesetzt. Diese Instrumente werden an Flugzeugen oder Raumfahrzeugen montiert und verwendet, um Variationen des Magnetfelds in der Atmosphäre zu messen. Auf Raumfahrzeugen montierte Fluxgate-Magnetometer können die Magnetfelder anderer Planeten als der Erde messen.