Space Science Reviews

, Volume 141, Issue 1–4, pp 235–264 | Cite as

The THEMIS Fluxgate Magnetometer

  • H. U. Auster
  • K. H. Glassmeier
  • W. Magnes
  • O. Aydogar
  • W. Baumjohann
  • D. Constantinescu
  • D. Fischer
  • K. H. Fornacon
  • E. Georgescu
  • P. Harvey
  • O. Hillenmaier
  • R. Kroth
  • M. Ludlam
  • Y. Narita
  • R. Nakamura
  • K. Okrafka
  • F. Plaschke
  • I. Richter
  • H. Schwarzl
  • B. Stoll
  • A. Valavanoglou
  • M. Wiedemann
Article

Abstract

The THEMIS Fluxgate Magnetometer (FGM) measures the background magnetic field and its low frequency fluctuations (up to 64 Hz) in the near-Earth space. The FGM is capable of detecting variations of the magnetic field with amplitudes of 0.01 nT, and it is particularly designed to study abrupt reconfigurations of the Earth’s magnetosphere during the substorm onset phase. The FGM uses an updated technology developed in Germany that digitizes the sensor signals directly and replaces the analog hardware by software. Use of the digital fluxgate technology results in lower mass of the instrument and improved robustness. The present paper gives a description of the FGM experimental design and the data products, the extended calibration tests made before spacecraft launch, and first results of its magnetic field measurements during the first half year in space. It is also shown that the FGM on board the five THEMIS spacecraft well meets and even exceeds the required conditions of the stability and the resolution for the magnetometer.

Keywords

Plasma physics Substorm Fluxgate magnetometer Calibration 

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. V. Angelopoulos, The Themis Mission, Space Sci. Rev. (2008, this issue). doi:10.1007/s11214-008-9336-1
  2. H.U. Auster, A. Lichopoj, J. Rustenbach, H. Bitterlich, K.H. Fornacon, O. Hillenmaier, R. Krause, H.J. Schenk, V. Auster, Meas. Sci. Technol. 6, 477–481 (1995). doi:10.1088/0957-0233/6/5/007 CrossRefADSGoogle Scholar
  3. H.U. Auster, K.H. Fornacon, E. Georgescu, K.H. Glassmeier, U. Motschmann, Meas. Sci. Technol. 13, 1124–1131 (2002). doi:10.1088/0957-0233/13/7/321 CrossRefADSGoogle Scholar
  4. H.U. Auster, I. Apathy, G. Berghofer, A. Remizov, R. Roll, K.H. Fornacon, K.H. Glassmeier, G. Haerendel, I. Hejja, E. Kührt, W. Magnes, D. Moehlmann, U. Motschmann, I. Richter, H. Rosenbauer, C.T. Russell, J. Rustenbach, K. Sauer, K. Schwingenschuh, I. Szemerey, R. Waesch, Space Sci. Rev. 128, 221–240 (2007). doi:10.1007/s11214-006-9033-x CrossRefADSGoogle Scholar
  5. A. Balogh, C.M. Carr, M.H. Acuna, M.W. Dunlop, T.J. Beek, P. Brown, K.-H. Fornacon, E. Georgescu, K.H. Glassmeier, J. Harris, G. Musmann, T. Oddy, K. Schwingenschuh, Ann. Geophys. 19, 1207–1217 (2001) ADSGoogle Scholar
  6. W. Baumjohann, G. Haerendel, R.A. Treumann, T.M. Bauer, J. Rustenbach, E. Georgescu, U. Auster, K.H. Fornacon, K.H. Glassmeier, H. Lühr, J. Büchner, B. Nikutowski, A. Balogh, S.W.H. Cowley, Adv. Space Res. 24, 77–80 (1999). doi:10.1016/S0273-1177(99)00428-7 CrossRefADSGoogle Scholar
  7. C. Carr, P. Brown, T.L. Zhang, J. Gloag, T. Horbury, E. Lucek, W. Magnes, H. O’Brien, T. Oddy, H.U. Auster, P. Austin, O. Aydogar, A. Balogh, W. Baumjohann, T. Beek, H. Eichelberger, K.H. Fornacon, E. Georgescu, K.H. Glassmeier, M. Ludlam, R. Nakamura, I. Richter, Ann. Geophys. 23, 2713–2732 (2005) ADSGoogle Scholar
  8. M.K. Dougherty, S. Kellock, D.J. Southwood, A. Balogh, E.J. Smith, B.T. Tsurutani, B. Gerlach, K.H. Glassmeier, F. Gliem, C.T.G. Erdos, F.M. Neubauer, S.W.H. Cowley, Space Sci. Rev. 114, 331–383 (2004). doi:10.1007/s11214-004-1432-2 CrossRefADSGoogle Scholar
  9. K.H. Fornacon, H.U. Auster, E. Georgescu, K.H. Glassmeier, G. Haerendel, J. Rustenbach, M. Dunlop, Ann. Geophys. 17, 1521–1527 (1999). doi:10.1007/s00585-999-1521-3 CrossRefADSGoogle Scholar
  10. K.H. Glassmeier, U. Motschmann, M. Dunlop, A. Balogh, M.H. Acuna, C. Carr, G. Musmann, K.H. Fornacon, K. Scheda, J. Vogt, E. Georgescu, S.J. Buchert, Ann. Geophys. 19, 1439–1448 (2001) ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. K.H. Glassmeier, I. Richter, A. Diedrich, G. Musmann, U. Auster, U. Motschmann, A. Balogh, C. Carr, E. Cupido, A. Coates, M. Rother, K. Schwingenschuh, K. Szegö, B. Tsurutani, Space Sci. Rev. 128, 649–670 (2007a). doi:10.1007/s11214-006-9114-x CrossRefADSGoogle Scholar
  12. K.H. Glassmeier, H. Boehnhardt, D. Koschny, E. Kührt, I. Richter, Space Sci. Rev. 128, 1–21 (2007b) CrossRefADSGoogle Scholar
  13. P. Harvey, E. Taylor, R. Sterling, M. Cully, Space Sci. Rev. (2008, this issue) Google Scholar
  14. M. Ludlam, V. Angelopoulos, E. Taylor, R.C. Snare, J.D. Means, Y. Ge, P. Narvaez, H.U. Auster, O. LeContel, D. Larson, T. Moreau, Space Sci. Rev. (2008, this issue) Google Scholar
  15. M. Müller, T. Lederer, K.-H. Fornacon, R. Schäfer, J. Magn. Magn. Math. 177, 231–232 (1998) CrossRefADSGoogle Scholar
  16. A. Roux, O. Le Contel, P. Robert, C. Coillot, A. Bouabdellah, B. la Porte, D. Alison, S. Ruocco, M.C. Vassal, Space Sci. Rev. (2008, this issue) Google Scholar
  17. L. Zanetti, T. Potemra, R. Erlandson, Space Sci. Rev. 70, 465–482 (1994). doi:10.1007/BF00756882 CrossRefADSGoogle Scholar
  18. T.L. Zhang, W. Baumjohann, M. Delva, H.U. Auster, A. Balogh, C.T. Russell, S. Barabash, M. Balikhin, G. Berghofer, H.K. Biernat, H. Lammer, H.I.M. Lichtenegger, W. Magnes, R. Nakamura, T. Penz, K. Schwingenschuh, Z. Vörös, W. Zambelli, K.H. Fornacon, K.H. Glassmeier, I. Richter, C. Carr, K. Kudela, J.K. Shi, H. Zhao, U. Motschmann, J.-P. Lebreton, Planet. Space Sci. 54, 1336–1343 (2006). doi:10.1016/j.pss.2006.04.018 CrossRefADSGoogle Scholar

Copyright information

© Springer Science+Business Media B.V. 2008

Authors and Affiliations

  • H. U. Auster
    • 1
  • K. H. Glassmeier
    • 1
  • W. Magnes
    • 2
  • O. Aydogar
    • 2
  • W. Baumjohann
    • 2
  • D. Constantinescu
    • 1
  • D. Fischer
    • 2
  • K. H. Fornacon
    • 1
  • E. Georgescu
    • 4
  • P. Harvey
    • 5
  • O. Hillenmaier
    • 3
  • R. Kroth
    • 3
  • M. Ludlam
    • 5
  • Y. Narita
    • 1
  • R. Nakamura
    • 2
  • K. Okrafka
    • 1
  • F. Plaschke
    • 1
  • I. Richter
    • 1
  • H. Schwarzl
    • 6
  • B. Stoll
    • 1
  • A. Valavanoglou
    • 2
  • M. Wiedemann
    • 3
  1. 1.Institut für Geophysik und extraterrestrische Physik der Technischen Universität BraunschweigBraunschweigGermany
  2. 2.Space Research InstituteAustrian Academy of SciencesGrazAustria
  3. 3.Magson GmbH BerlinBerlinGermany
  4. 4.MPE GarchingGarchingGermany
  5. 5.SSL at UCBBerkeleyUSA
  6. 6.IGPP at UCLALos AngelesUSA

Personalised recommendations