Способ разбраковки монокристаллов феррогранатов

 

Изобретение относится к области электроники. Способ разбраковки монокристаллов феррогранатов включает поочередное воздействие на монокристалл постоянного насыщающего магнитного поля (НМП) в трех взаимно перпендикулярных направлениях. После каждого воздействия монокристалл удаляют из области действия постоянного НМП и измеряют изменение напряженности постоянного НМП. Годность монокристалла определяют из условия (δH_макс-δH_мин)/δH_макс≅ A; C ≅ δH_макс≅ B, где δH изменение напряженности постоянного НМП при внесении образца в область действия магнитного поля; А, В, С выбранные границы разбраковки. Способ высокопроизводителен за счет исключения из дальнейшей обработки дефектных заготовок. 1 ил.

Изобретение относится к области измерения и контроля магнитных величин, в частности параметров ферромагнитных монокристаллических материалов для электронной техники. В настоящее время в СВЧ-приборах в качестве резонаторов широко применяются сферы из монокристаллов феррогранатов: чистого иттрий-железного граната, разбавленного галлием, чистого кальций-висмут-ванадиевого граната (КВВГ), а также КВВГ, разбавленного индием, германием, ниобием. Основными магнитными характеристиками, определяющими пригодность сфер для такого рода применения, являются намагниченность насыщения (4 π M_s), определяющая частотный диапазон работы СВЧ-прибора, ширина кривой ферромагнитного резонанса (ФМР) ( Δ Н), а также однородность последней, т.е. отсутствие магнитостатических типов колебаний, искажающих кривую ФМР и приводящих к появлению "пораженных зон" в рабочем диапазоне частот. Контроль указанных параметров осуществляется в процессе изготовления сфер, который включает резку монокристаллов на заготовки кубической формы и обкатку последних до получения сферических полированных образцов. Целью изобретения является повышение производительности способа за счет исключения из дальнейшей обработки дефектных заготовок благодаря контролю заготовок по однородности кривой ФМР одновременно с их контролем по намагниченности. На чертеже показана схема устройства для разбраковки кубических заготовок из монокристаллов феррогранатов. Кубическая заготовка 1 помещается в измерительную ячейку 2, содержащую постоянный магнит 3, датчик Холла 4 и соединенный с ним измеритель магнитной индукции 5. Способ включает помещение монокристаллической заготовки кубической формы последовательно в трех взаимно перпендикулярных положениях в поле постоянного магнита 3, достаточное для насыщения заготовки 1, определение намагниченности насыщения по наибольшему изменению магнитного поля δ Н_макс с помощью выражения 4 π M_s K x δ H_макс, где К коэффициент пропорциональности (определяется экспериментально), и оценку однородности кривой ФМР заготовки по относительной разнице между максимальным и минимальным изменениями магнитного поля · 100 Заготовка считается годной, если величина δ Н_макс находится в заданных преде- лах, а величина не превышает фиксированного значения. Границы разбраковки А, В, С устанавливаются в результате исследования готовых полированных сфер путем одновременного контроля δ Н заготовок и намагниченности насыщения и однородности кривой ФМР готовых сфер. Для годных сфер фиксируют разброс величин δН_макс и δ Н_макс δ Н_мин)/ δ H_макс соответствующих им заготовок. Границы полученных диапазонов и принимают за границы разбраковки. Например, шесть монокристаллов КВВГ общим весом 80 кг были разрезаны на кубические заготовки с ребром. 2,0±0,02 мм. Всего получилось 1120 заготовок. После дефектоскопии признаны годными 392 заготовки. Половина из них, т.е. 196 заготовок, прошли обычный путь разбраковки по намагниченности насыщения. Годных по намагниченности насыщения (130-150 Гс) оказалось 62 заготовки, которые поступили на обкатку. Из 62 заготовок получилось 44 сферы. После контроля параметров (намагниченность насыщения, интенсивность возбуждения МСТК и ширина кривой ФМР) осталось 17 качественных сфер. Вторая половина заготовок прошла предложенный способ разбраковки, предусматривающий контроль намагниченности насыщения и однородности кривой ФМР. Годных оказалось 28 заготовок, которые поступили на обкатку. Из 28 заготовок получилось 20 сфер. После контроля вышеперечисленных параметров осталось 17 качественных сфер. Таким образом, в обоих случаях получилось одинаковое количество качественных сфер. Однако в предлагаемом способе на разбраковку по намагниченности насыщения с одновременным контролем качества заготовок было затрачено 3,3 ч, а при обычной разбраковке по намагниченности насыщения 18 ч. К тому же на изготовление сфер, разбракованных по предлагаемому способу, затрачено 55 ч машинного времени, а в известном способе 148 ч. Таким образом, предлагаемый способ является более производительным, позволяет повысить дефектные заготовки на данной стадии.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗБРАКОВКИ МОНОКРИСТАЛЛОВ ФЕРРОГРАНАТОВ, включающий воздействие на монокристалл постоянным насыщающим магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, на монокристалл поочередно воздействуют постоянным насыщающим магнитным полем в трех взаимно перпендикулярных направлениях, после каждого воздействия монокристалл удаляют из области действия постоянного насыщающего магнитного поля и измеряют изменение напряженности постоянного насыщающего магнитного поля, а годность монокристалла определяют из условий C≅ δH_макс≅ B, где δH изменение напряженности постоянного насыщающего магнитного поля при внесении образца в область действия магнитного поля; А, В и С выбранные границы разбраковки.

РИСУНКИ

Рисунок 1