Способ измерения магнитного поля

 

Изобретение касается магнитных измерений и предназначено для использования в технике магнитооптических датчиков магнитных полей. Целью изобретения является повышение чувствительности. Устройство, реализующее способ, содержит последовательно расположенные на одной оптической оси источник 4 света, поляризатор 2, магнитоодноосную пленку 1, анализатор 3, фотодетектор 5, регистрирующее устройство 6. Пленка 1 помещена между полюсами постоянного магнита 7. При измерении перпендикулярного к плоскости пленки магнитного поля пленку 1 намагничивают до насыщения полем постоянного магнита 7, параллельным плоскости пленки, с напряженностью, превышающей поле одноосной анизотропии. Регистрируют интенсивность магнитного поля, прошедшего через поляризатор 2, пленку 1 и анализатор 3, определяют напряженность и направление измеряемого магнитного поля. Способ имеет высокую чувствительность. 1 ил.

(51)4 С 01 К. 33/032 0©ЯВСТВЕН АЛЫЙ МОМИТЕТ

ПРИ П4НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю%

° °

° «В Ф

1 (21) 4333056/24-21 (22) 24. 11, 87 (46) 07.08.89. Бюл. Р 29 (75) В.В.Рандошкин (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 459999, кл. 0 01 R 33/032, 1973.

Куделькин Н.Н. и др. Доклады

АН СССР, 1985, т.281, Р 4, с. 848-851, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ (57) Изобретение касается магнитных измерений и предназначено для использования в технике магнитооптичес" ких датчиков магнитных полей. Целью изобретения является повьппение чувствительности. Устройство, реализую" щее способ., содержит последовательно,Я0„„1499293 А 1

2 расположенные на одной оптической оси источник 4 света, поляризатор 2, магнитоодноосную пленку 1, анализатор.

3, фотодетектор.5, регистрирующее устройство 6. Пленка 1 помещена между полюсами постоянного магнита 7.

При измерении перпендикулярного к плоскости пленки магнитного поля пленку 1 намагничивают до насыщения полем постоянного магнита 7, параллельным плоскости пленки, с напряженностью, превышающей поле однсосной анизотропии. Регистрируют интенсивность магнитного поля, прошедшего через поляризатор 2, пленку 1 и анам; лиэатор 3, определяют напряженность и направление измеряемого магнитного поля. Способ имеет высокую чувствительность. 1 ил.

3 149929

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано в магнитооптических датчиках магнитных полей °

Цель изобретения — повьппение чувствительности.

На чертеже приведена структурнофункциональная схема устройства реализации способа. 10

Устройство содержит магнитоодноосную пленку 1, поляризатор 2, анализатор 3, источник 4 света, фотодетек- тор 5, регистрирующее устройство 6, постоянный магнит 7. Источник 4, по- 15 ляризатор 2, магнитоодноосноная пленка 1, анализатор 3 и фотодетектор 5 последовательно расположены на одной оптической оси. Электрический выход фотодетектора 5 подключен к входу 20 регистрирующего устройства 6. Магнитоодноосная пленка 1 помещена между полюсами постоянного магнита 7 так, t что ее плоскость параллельна силовым линиям

Способ осуществляется следующим образом.

Воздействие на магнитоодноосную, пленку 1 постоянным полем магнита 7, приложенным параллельно плоскости 3Q пленки, с напряженностью Нпд, превьппающей после одноосной анизотропии пленки П „, приводит к намагничиванию пленки до нась»щения вдоль направления постоянного магнитного поля. Под действием измеряемого магнитного поля Нп„щ, приложенного перпендикулярно плоскостипленки,век" тор намагниченности выходит из плоскости пленки. Зто приводит к повороту 4р в пленке плоскости поляризации сформированного источникдм 4 и поляризатором 2 светового пучка, однозначно связанному с проекцией намагниченности на направление распространения света. 45

Указанный поворот вызывает изменение интенсивности света, пропускаемого анализатором 3 на фотодетектор 5, и, следовательно, сигнала, регистрируемого устройством б. Таким образом, изменение ДХ сигнала на выходе устройства б есть функция угла выхода вектора намагниченности из плоскости пленки, т.е. () 9 (1) 55 где 8 — угол между вектором намаге ниченности и осью легкого намагничивания, перпендикулярной плоскости

3 4 пленки. Он связан с перпендикулярным плоскости пленки измеряемым магнитным полем следующим соотношением: (H „- Q) sin e cos 8s=

=(Н + Нрз„,) sin(arctg — — — g<), (2) 1/2 Нам

Ни э где М з — намагниченность насьпцения.

Соотношениями, (1) и (2) обоснова"" на калибровка сигнала на выходе рЕгистрирующего устройства 6 по напряженности перпендикулярного к плоскости пленки магнитного, поля и использование полученной калибровочной зависимости Нд „„(ЛТ) в измерениях.

При скрещенных поляризаторе 2 и анализаторе 3 сигнал на выходе устройства равен нулю. Воздействие измеряемого магнитного поля вдоль нормали к плоскости пленки приводит к появлению сигнала на выходе устройства.

Для определения направления измеряемого магнитного поля оси. пропускания поляризатора и анализатора можно установить под углом 45О . При этом в отсутствие.измеряемого магнитного поля сигнал на выходе устройства равен половине его максимального. значения.

По мере увеличения угла выхода намагниченности из плоскости пленки под действием измеряемого магнитного поля . сигнал на выходе устройства уменьшается при одном его направлении и увеличивается при другом.

Воздействие магнитного поля на пленку, намагниченную до насыщения в плоскости пленки, не приводит к зарождению доменов и доменных стенок Отсутствуют характерные для прототип4, предусматривающего намагничивание до насыщения перпендикулярно плоскости пленки, ограничения на чувствительность, обусловленные существованием порогового поля зарождения домена с обратной намагниченнос" тью на дефекте.

Поскольку воздействие измеряемого ч магнитного поля приводит к однородному по площади пленки повороту векторов намагниченности, он обладает высоким (1 нс) быстродействием, что является дополнительным положительным эффектом.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ измерения магнитного поля, . заключающийся в том, что в измеряемое магнитное поле помещают магнитоодноСос тавитель И. Коновалов

Текред Л.Олийнык

Редактор С,Патрушева

Корректор С.Шекмар

Тираж 7.13

Подписное

Заказ 4688/45

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1499293 6 осную пленку, воздействуют на пленку пленки перпендикулярно направлению постоянным магнитным полем и плоско-, измеряемого магнитного поля и регис.поляризованным светом, о т,л и ч а - трируют интенсивность плоскополярнN Ш и и с я тем, что, с целью повы- зованного света последовательно про5

Э шения чувствительности, постоянное шедшего через магнитоодноосную.пленку магнитное поле с напряженностью, пре= и анализатор, по которой определяют вышающей поле одноосной анизотропии напряженность и направление измеряепленки, прикладывают в плоскости мого магнитного поля.