Магнитооптический способ измерения коэрцитивной силы материала

 

Изобретение может быть использовано при исследовании магнитных свойств макрои микроучастков образцов различных классов ферромагнетиков . Устройство, реализующее способ , содержит генератор 1 переменного тока,намагничивающую систему 2, . преобразователь 3 напряженности магнитного поля в электрический сигнал, поляризатор 5 света, анализатор 6, фотоприемник 7, фазосдвигающее устройство 8, генератор 9 линейного изменяющегося напряжения, формиро - ватель 10 импульсов, стробоскопический преобразователь 11, коррелятор 12, схему 13 фиксации максимума и регистратор 14. Использование предлагаемого способа обеспечивает независимость корреляционной функции от шумов источника света и фотоприемника 7 и возможность измерения в широкой полосе частот, что позволило в 5-10 раз повысить точность измерения и значительно (в 50 раз) расширить частотный диапазон. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (50 4 С 01 R 33/12 л.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСЙОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4098785/24-21 (22) 12 ° 05.86 (46) 23.01.88. Бюл. № 3 (72) В.Б.Архангельский, С.Ф.Глаголев и М.М.Червинский (53) 621.317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 928275, кл. С 01 К 33/12, 1982. (54) МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение может быть использовано при исследовании магнитных свойств макро- и микроучастков образцов различных классов ферромаг.нетиков. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 переменного тока, намагничивающую систему 2, преобразователь 3 напряженности магнитного поля в электрический сигнал, поляризатор 5 света, анализатор 6, фотоприемник 7, фазосдвигающее устройство 8, генератор 9 линейного изменяющегося напряжения, формиро" ватель 10 импульсов, стробоскопичес-. кий преобразователь 11, коррелятор

12, схему 13 фиксации максимума и регистратор 14. Использование предлагаемого способа обеспечивает независимость корреляционной функции от шумов источника света и фотоприемника 7 и возможность измерения в широкой полосе частот, что позволило в 5-10 раэ повысить точность измерения и значительно (в -50 раз) расширить частотный диапазон. 2 ил.

1 13682

Изобретение относится к области магнитоизмерительной техники и может .быть использовано, при исследовании магнитных свойств макро- и микро5 участков образцов различных классов ферромагнетиков: тонких магнитных пленок, пластин и поверхностных слоев массивных образцов, а также при метрологической аттестации стандартных образцов магнитных и магнитооптичесКих материалов.

Цель изобретения — повышение точности и расширение частотного диапаэона. 15

Предлагаемый способ, использующий перемагничивание исследуемого материала переменным магнитным полем, осве щение его линейно поляризованным светом и измерение угла вращения плоскости поляризации прошедшего или отраженного света, заключается в том, что дополнительно формируют сигнал прямоугольной формы с частотой, равной частоте перемагничивания, опре- 25 деляют взаимную корреляционную функцию этого сигнала и угла вращения плоскости поляризации света, плавно изменяют фазу сформированного сигнала и после достижения корреляционной Зо функцией своего максимального "-наченич в момент очередного фронта сформированного сигнала прямоугольной формы определяют мгновенное значение напряженности переменного магнитного поля, по которому и судят о коэрцитивной силе материала. !

Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства, содержащего регистратор и подключен- 40 ную к генератору переменного тока намагничивающую систему с преобразователем напряженности магнитного поля в электрический сигнал и образцом, оптически связанным с источником 45 линейно поляризованного света и через анализатор с фотоприемником, и дополнительно снабженного коррелятором, формирователем импульсов, фазосдвигающим устройством, генератором линей- 5g но изменяющегося напряжения, схемой фиксации максимума и стробоскопическим преобразователем; при этом первый вход фазосдвигающего устройства соединен с выходом генератора переменного тока, второй вход — с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход через формирователь импульсов — с управляющим входом

63 2 стробоскопического преобразователя и первым входом коррелятора, второй вход коррелятора подключен к фотоприемнику, а выход коррелятора через схему фиксации. максимума — к управляющему входу регистратора, измерительный вход которого через стробоскопический преобразователь, соединен с преобразователем напряженности магнитного поля в электрический сигнал.

На фиг. 1 показана схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ; на фиг. 2 — временная диаграмма

его работы.

Б устройстве (фиг. 1) к генератору 1 переменного тока подключена намагничивающая система 2 с преобразователем 3 напряженности магнитного поля в электрический сигнал и образцом 4, оптически связанным с источником 5 поляризованного света и через анализатор 6 — с фотоприемником 7, первый вход фаэосдвигающего устройства 8 соединен с выходом генератора 1 переменного тока, второй вход — с выходом генератора 9 линейно изменяющегося напряжения, а выход через формирователь 10 импульсов — с управля-. ющим входом стробоскопического преобразователя 11 и первым входом коррелятора 12, второй вход коррелятора

12 подключен к фотоприемнику 7, а выход корелятора 12 через схему 13 фиксации максимума — к управляющему входу регистратора 14, измерительный, вход которого через стробоскопический преобразователь 11 соединен с преобразователем напряженности магнитного

Ю поля в электрический сигнал 3.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

Под действием генератора 1 переменного тока намагничивающая система

2 вырабатывает переменное магнитное поле Н (фиг. 2а), перемагничивающее образец 4, Источник 5 линейно поляризованного света освещает образец 4.

Азимут плоскости поляризации отраженного от образца 4 света изменяется пропорционально его намагниченности.

После анализатора 6 изменения азимута преобразуются в изменения интенсивности света, которые фотоприем- . ником 7 преобразуются в электрический сигнал. Таким образом, на выходе фотоприемника формируется напряжение, пропорциональное намагниченности 1 (фиг. 2б) исследуемого образца 4, 13б8263 з

noñòóïàþùåå на первый вход корреля тора 12. Переменное напряжение с выхода генератора 1 переменного тока поступает на первый вход фазосдвига5 ющего устройства 8, которое под действием напряжения с выхода генератора

9 линейно изменяющегося напряжения вырабатывает синусбидальное напряжение с частотой, равной частоте входного напряжения, при этом его фаза медленно и монотонно изменяется относительно фазы входного напряжения. . Формирователь 10 импульсов формирует прямоугольный .сигнал У (фиг. 2В) со 15 скоростью, равной двум, поступающий на второй вход коррелятора 12. На выходе коррелятора 12 вырабатывается медленно изменяющееся напряжение,К (фиг, 2г), пропорциональное взаимной 20 корреляционной функции входных напряжений. При достижении выходным напряжением коррелятора 12 своего максимального значения схема 13 фиксации максимума вырабатывает импульс 1 25 (фиг. 2д), управляющий регистратором 14. По этому импульсу регистратор 14 регистрирует выходное напряжение стробоскопического преобразователя 11, которое равно мгновенному зна- З0 чению напряженности магнитного поля

Н() (фиг. 2е) в момент действия фронта на выходе формирователя 10 импульсов. Значение напряженности магнитного поля в этот момент равно коэрцитивной силе материала образца.

По сравнению с известным предлагаеМое изобретение, обеспечивающее благодаря независимости корреляционной функции от шумов источника света и фотоприемника возможность измерений в широкой полосе частот, позволяет в

5-10 раз повысить точность измерений. и значительно (в 50 раз) расширить частотный диапазон.

Формула иэ обре тения

Магнитооптический способ измерения коэрцитивной силы материала, использующий перемагничивание исследуI емого материала переменным магнитным полем, освещение его линейно-поляризованным светом и измерение угла вращения плоскости поляризации прошедшего или отраженного света, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона, дополнительно форми- . руют сигнал прямоугольной формы с частотой, равной частоте перемагничивания, определяют взаимную корреляционную функцию этого сигнала и угла вращения плоскости поляризации света, плавно изменяют фазу сформированного сигнала и после достижения корреляционной функцией своего максимального значения в момент действия очередного фронта сформированного сигнала прямоугольной формы определяют мгновенное значение напряженности переменного магнитного поля, по которому определяют коэрцитивную силу материала.

1368263

Составитель О. Раевская

Техред М.Ходанич Корректор О. Кравцова

Редактор Н. Егорова

Заказ 176/20

Тираж 772 Подписное

BI1HHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4