Способ измерения магнитной индукции в ферромагнетике

 

ф

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 110

:5! ) 5 G О1 R 33/12 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСЧЪУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 23. 11. 90. Б)ол. N 43 (2 t ) 4300355/24-21 (22) 01.09 ° 87 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) Е.Б. Докукин, Д.A. Корнеев, В. Лебнер (DD) и А .В. Петренко (53) 621.317(088.8) (56) Чечерников В.И. Магнитные измерения. М., Изд-во МГУ, 1969.

Гуревич И.И. и Тарасов Л.В. Физика нейтронов низких энергий. Г1.:

Наука, 1965, с. 69. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ В ФЕРРОМАГНЕТИКЕ (57) Изобретение относится к экспериментальной нейтронной физике и может быть использовано в исследованиях фарромагнетиков с помощью поляризованных нейтронов (Н). Способ позволяет определять величину магнитИзобретение относится и экспериментальной нейтронной физике и может быть использовано в исследованиях ферромагнетиков с помощью поляри-. зованных нейтронов.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей эа счет обеспечения измерения средней по толщине величины и направления магнитной индукции в локальной части объема ферромагнетика.

Способ состоит в том, что на ферромагнитный образец накладываЕтся внешнее магнитное поле, и образец размещается в пучке поляризованных тепловых нейтронов, пучок нейтронов

32-89 ной индукции и направление магнитной индукции в малой (локальной) части исследуемого образца ферромагнетика. Способ заключается в том, что на образец ферромагнетика накладывают внешнее магнитное поле под некоторым углом, к направлению магнитной индукции внутри образца, пучок H пропускают через исследуемую часть ферромагнетика. Определяют зависимость от длины волны Н величины поляризации прошедшего образец пучка H. Иэ измеренной зависимости поляризации от длины волны Н судят о величине и направлении магнитной индукции в локальной части образца, через которую проходит пучок Н. Размеры излучаемой части объема образца определяются поперечным сечением пучка Н, которое может до"тигать долей квадратного миллиметра. 1 ил. пропускают через исследуемую часть образца ферромагнетика, внешнее магнитное поле направляют под углом к плоскости образца н определяют зависимость величины поляризации прошедшего пучка от длины волны нейтро.нов, а из измеренной зависимости поляризации судят о величине и направлении индукции.

Так как вектор поляризации Р в падающем на образец пучке нейтронов направлен параллельно внешнему полю f7, то угол между Ю-магнитной индукцией в ферромагнетике и направлением падающей поляризации Р будет равен углу 8 между векторами Н и В.

1505206 (4. = d (В(На чертеж» предстанлепа схема и-измерений в соответствии с настоящим способом.

Здесь Х, Y Z — система координат, связанная с нейтроном, где ось Х рисунка направлена перпендикулярно плоскости рисунка, Й „ - внешнее магнитное поле,  — индукция в образЪ це, $„- падающий нейтронный пучок с направлением поляризации вдоль внешнего магнитного поля; P,, — анализируемая поляризация после прохождения образца; 9 — угол между Й и В. !5

В прошедшем образец пучке нейтронов анализируется только компонента поляризации, паралпельная внешнему полю (1 (иа чертеже зто Р» компонента вектора шляризации пучка нейтро- 20 нов). В том случае, когда угол между направлением индукции В образца и иаправле шем внешнего поля Й есть угол 8 g 00, то для вектора F нейтронного пучка, параллельного 25

II <, возникает условие неадиабатического прохождения границы образца о3„/ „(; 1„и),. = l W I Н f, 30 сде и),. — ларморовская частота прецессии нейтрона, гиромагнитное отношение для нейтрона, v3, частота изменения направления магнитного поля на границе образца.

В результате вектор поляризации гучка Р сохраняет свое первоначальное направление в момент влета нейтронов в образец и образует угол 9 сектсгом В. В этом случае в образце, в силу заданных начальных условий, вектор Р будет прецессировать .вокруг вектора индукции В с ларморовской частотой ч3„, жестко свя<5 заикой с величиной вектора В

Бремя, в течение которого вектор » прецессирует с частотой M„, определяется временем пролета нейтроном образца (ч„, :55 где dq q, - толщина образца в направлении движения нейтрона, Ч„ — скорость нейтрона, связаннал с длиной волны

4 нейтрона соотношением

V„-K! 7L, где К вЂ” размерная константа.

Из этого следует, что угол прецессии (» = u)„,t вектора Р вокруг вектора В зависит от скорости (длины волны) нейтрона, т.е.

9 = < „ t = K p„ (В (d,р р > .;к d y,

-ф вектору II, описывается уравнением

Р,g )= а cps Â) .п e> .os(Ê К

d,, Э) (1)

Поэтому зкспериметальноеизмерение спектральной завиСимости поляризации

V(l1) нейтронного пучка от длины волны нейтронов позволяет, с одной стороны, фактически измерить величины йндукции через период прецессии, с другой стороны, определить направление индукции в образце относительно направления внешнего поля f7. Как видно из выражения (1), осциллирующая зависимость измеряемой поляризации прошедшего образец пучка дает

-1значение 3 (d ° (В (периода в -шкале длин волн нейтронов. Зная толщину образца d> можно получить величину средней магнитной индукции в образце (В>. Среднее значение

Р» /Я/ по периоду прецессии (см. 1) определяет (cos » p), (sill Я)средний угол между направлением индукции в образце и вектором внешне о магнитного поля.

Тот факт, что сечение пучка нейтронов значительно меньше размеров просвечиваемос о образца, позволяет изучать картину пространственного распределения магнитной индукции в образце. Интенсивность современных импульсных источников нейтронов позволяет использовать пучки нейтро" нов сечением Р (! мм .

Формула изобретения

Способ измерения магнитной индукции в ферромагнетике, заключающийся в наложении внешнего магнитного поля на ферромагнетик и облучении пучком поляризованных тепловых нейтронов, . отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения

Составитель Jf.Óñòèíîâà .Техред Л.Олийнык

Корректор O.цикле

Редактор Т.Лошкарева

:Заказ 4345 Тираж 581 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэвоцственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1505206 6 измерения средней по толщине и на- под углом к плоскости образца и опгс-правлению магнитной индукции в ло-, деляют зависимость величины поляри- кальной части объема ферромагнетика, эации прошедшего пучка от длины пучок нейтронов пропускают через, волны нейтронов; а по измеренной эаисследуемую часть ферромагнетика, 5 висимости поляризации судят о неливнешнее магнитное поле направляют чине и. направлении индукции.