Магнитооптический гистериограф

 

МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ ГИСТЕР ЮГРАФ по авт. се. If 883825, о т л и чаюцийся тем, что, с целью повышения точности и расширения час тотнрго диапазона измерений, в него дополнительно введены второй генератор высокой частоты, формирователе разностной частоты и азимутальный модулятор , а поляризатор и анализатор установлены в скрещенное положение, причем азимутальный модулятор оптически связан через поляризатор с источником излучения, через анализаторсприе «4иком излучения, а электрически связан с вторым генератором аысо кой Частоты и с первым входом формирователя разностной частоты, второй вход которого подключен к выходу первого генератора высокой частоты, а М1ХОД - ко второму входу блока фазовой подстройки.

СООЗ СОЕЕТО ИХ

СЕИ ЛЮПНЕН И

РЕСПУБЛИК эав < 01 1 38/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0lNPbfAO (61) 883825. (21) 3387256/18-21 (22) 2 .01.82 .(46) 15.05.83 Бел. II 18 (72) В.Б.Архангельский, С.Ф.Глаголев, В.А.Жуков, В.А.Панов и И.И.Червинский (53) 621.317.44(088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР

11 883825, кп. G 01 и 33/12. (54)(57) ИАГИИТООПТИЧЕСКИЙ ГИСТЕРИОГРАФ по авт. св. II 883825, о т л ич а е ц и и с я тем, что, с целью, повышения точности и расширения час-. тотного диапазона измерений, в него дополнительно введены второй генера,SU.„1018072 А тор высокой частоты, формирователь

1 а разностнои частоты и азимутальный модулятор, а поляризатор и анализатор установлены в скрещенное положение, причем азимутальный модулятор оптически связан, через поляризатор с ис- . точником излучения, через анализаторс приемником излучения, а электрически связан с вторым генератором высо: кой частоты и с первым входом фор:мирователя разностной частоты, второй вход которого подключен к выходу первого генератора высокой частоты, а выход - ко второму входу блока Фазо" вой подстройки.

1018072

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для исследования магнитных свойств макро- и микроучастков образцов различных классов ферромагнетиков тонких магнит- 5 ных пленок, пластин и поверхностных слоев массивных образцов, а также может быть использовано при метрологической аттестации стандартных образцов магнитных и магнитооптических !

О материалов.

По основному авт. св. N 883825 известен магнитооптический гистериограф, содержащий намагничивающую систему с образцом, оптически связанным через поляризатор с источником излучения и через анализатор с приемником излучения, генератор намагничивающего тока, состоящий из усилителя мощности, управляемого аттенюатора, генератора линейно нарастающего напряжения и генератора высокой частоты, и блок регистрации, состоящий из узкополосного усилителя, синхронного детектора, выпрямителя, схемы фазовой подстройки и двухкоординатного регистратора, при этом выход преобразователя напряженности магнитного поля в электрический сигнал соединен через выпрямитель с первым входом двухкоординат- 30 ного регистратора, выход приемника излучения через узкополосный усилитель и синхронный детектор, опорный вход которого подключен к выходу схе. мы фазовой подстройки, с вторым входом 15 двухкоординатного регистратора. Вход схемы фазовой подстройки присоединен к выходу узкополосного усилителя, а опорный вход - к выходу генератора высокой частоты и через управляемый 40 аттенюатор, управляющий вход которого подключен к выходу генератора линейно нарастающего напряжения и усилитель мощности - к намагничивающей системе 1.1

Однако известному гистериографу свойственна низкая точность измерения иэ-за принципиальной невозможности обеспечить защиту регистрирующего тракта от помех, вызываемых полем рассеяния намагничивающей системы, и ограниченный частотный диапазон перемаг ичивания образцов, обусловленный а плитудно-частотными характеристиками приемника излучения и блока регистрации.

Цель изобретения - повышение точности и расширение частотного диа пазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитооптический гистериограф, содержащий намагничивающую систему с преобразователем напряженности магнитного поля в электрический сигнал, источник излучения, оптически связанный через поляризатор и анализатор с приемником излучения, последовательно соединенные первый генератор высокой частоты, управляемый аттенюатор и усилитель мощности, причем второй вход управляемого аттенюатора связан с генератором линейно нарастающего напряжения, выход усилителя мощности соединен с намагничивающей системой, преобразователь напряженнос. ти магнитного поля в электрический сигнал через выпрямитель связан с первым входом двухкоординационного регистратора, приемник излучения через узкополосный усилитель и синхронизирующий детектор соединен с вторым входом двухкоординатного регистратора, вход блока фазовой подстройки подключен к выходу узкополосного усилителя, а выход - к второму входу синхронного детектора, дополнительно введены второй генератор высокой частоты, формирователь разностной частоты и азимутальный модулятор, а поляризатор и анализатор установлены в скрещенное положение, причем азимутальный модулятор оптически связан через поляризатор с источником излучения, через анализатор — с приемником излучения, а электрически связан с вторым генератором высокой частоты и с первым входом формирователя раэностной частоты, второй вход которого подключен к выходу первого генератора высокой частоты, а выход - к второму входу блока фаэовой подстройки. . На чертеже представлена функциональная схема, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит источник излучения 1, оптически связанный через поляризатор 2, образец 3, азимутальный модулятор 4 и анализатор 5 с. приемником излучения 6. Образец 3 помещен в намагничивающую систему 7 с преобразователем напряженности магнитного поля в электрический сигнал 8, который через выпрямитель 9 подключен к первому входу двухкоординатного регистратора 10. Приемник излучения 6 соединен со вторым входом двухкоорди. натного регистратора .10 через узкотока после анализатора 5 пропорциональна квадрату угла между осью прополяризации падающего на него потока излучения. 8 спектре потока излучетой, равной разности частот перемагничивания и азнмутальной модуляции, и с. амплитудой, пропорциональной— амплитуде первой гармоники намагниченности образца 3. После преоб. разовання приемником излу4ения 6 по" тока в электрический сигнал из него с помощью узкополосного усилителя 11 выделяется эта гармоника, усиливается,: детектируется .синхронным детектором )

12 и подается на второй вход двухкоординатного регистратора 10. Опорное напряжение синхронного детектора 12 вырабатывается формирователе ..раэностной частоты 18, а его фаза регулируется в процессе измерения блоком фаэовой подстройки 13. Напряжение с преобразователя напряженности магнитного поля в электрический сигнал 8 выпрямляется выпрямителем 9 и подается на первый вход двухкоордннатного регистратора 10.

Экономический эффект от использования предлагаемого оптического гис" териографа обусловлен как воэможностью проведения высокочастотных измерений иа пленках многих классов материалов, характеристики которых ранее не измерялись на магнитооптичес" кой аппаратуре, так .и воэможность более точного выбора оптимального технологического режима изготовления материалов и отбраковки иэделий на самой ранней стадии изготовления, что исключает потери, связанные с дальнейвей отбраковкой изделий.

3 -1018072 4 полосный усилитель ll и синхронный ного модулятора 4. Интенсивность подетектор 12, второи вход которого подключен к выходу блока фазовой подстройки 13, а намагничивающая систе- пускания анализатора 5 и плоскостью ма 7 - -с первым генераторам высокой з частоты 14 через усилитель мощности 15 и управляемый аттенюатор 16, второй ния, падающего на приемник иэлучевход которого подключен к генератору ния 6, появляется гармоника с частолинейно нарастающего напряжения 17.

Первый вход блока фаэовой подстройки tO

13 соединен с выходом узкополосного усилителя 11, а второй вход блока фаэовой подстройки 13 с выходом формирователя разностной частоты 18, первый вход которого подключен к второму 1з генератору высокой частоты 19 и к аэииутальному модулятору 4, а второй к генератору высокой частоты 14.

Оптический гистериограф работает следующим образои. 20

Поток от источника излучения 1 проходит поляризатор 2 и падае на образец 3, поиещенный в намагничивающую систему 7, в которой с помощью

nepsoro генератора высокой частоты 14 2s управляевюго аттенюатора 16, генератора линейно нарастающего напряжения

17 и усилителя иощности 15 создается напряженность магнитного поля, меняющаяся по синусоидальному закону с Зв

-медленно увеличивающейся амплитудой.

Азимут плоскости- поляризации отраженного от образца 3 потока излучения изменяется пропорционально мгновенной намагниченности образца 3 с частотой перемагничивания. Далее этот поток получает азимутальную вкфуляцию в ази. мутаяьном ююдуляторе 4 с частотой, определяемой вторым генератором высокой частоты 19. Таким образом, мгно- венное значение азимута поляризации потока излучения равно сумме мгновен. ных значений магнитооптического угла вращения образца 3 и фазы аэимуталь"

1018072

Составитель M. Клыкова

Редактор К. Волощук Техред M . Тепе р Корректор М. Ша рощи

Зака 3538/45 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4