Способ измерения параметров импульсного магнитного поля

 

Изобретение относится к технике магнитных измерений и предназначено для определения величины и направления импульсного магнитного поля. ч Цель - расширение функциональных возможностей путем одновременного определения величины и направления магнитного поля. При осуществлении способа постоянным потоком излучения ис

союз соеетсних соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1 22 60 (51)5 G 01 R 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AST0PCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fN ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4464718!21 (22) 22.07.88 (46) 23.01.91. Бил. Р 3 (72) И.В.Вигант, В.И.Кухтевнч, Б.И.Макаанцев, M.М.Требель и E.É.Ôðàíêåâè÷ (53) 621.317(088.8) (56) Патент СНА Р 4.450.406. кл. G 01 R 33/032, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 1456920, кл. G 01 R 33/02, 1989.

2 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОР НМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Иэобретение относится к технике магнитных иэмерений и преднаэначе:.о для определения величины и направления импульсного магнитного поля.

Цель — расширение Функциональных воэможностей путем одновременного определения величины и направления магнитного поля. При осуцествлении способа постоянным потоком излучения ис16?2860 ценции одновременно в шести точках пространства, попарно лежащих на трех осях прямоугольной системы координат.

При этом в каждой точке на вещество дополнительно воздействуют индивидуальным по величине коллинеарным . соответствующей оси постоянныи магнитным полем пластин 2-7 иэ магнитного материала с известными магнитными свойствами. 1 ил.

Изобретение относится к технике магнитных измерений и предназначено для определения величины и направления импульсного магнитного поля.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем одновременного определения величины и направления импульсного магнитного поля в функции времени 25 в заданной точке пространства.

На чертеже приведена структурнофункциональная схема устройства для реапиэации способа.

Устройство содержит шесть элементов 1 иэ люиинесцирующего вещества с известной зависимостью интенсивности люминесценции от величины напряженности иагнитного поля, расположенных попарно на трех осях Х, 35

Х, Х > прямоугольной системы координат с началом в заданной точке пространства, определяемой радиусом-вектором R. Пластины 2-7 магнитного вещества (например, Ьерритовые) с иэвг- 4р стныии магнитными свойствами расположены на тех же осях по одному у каждого люминесцирующего элемента 1 так, что их собственные магнитные поля, разные у всех пластин по величине, 45 коллинеарны соответствующим координатньач осям. Череэ отрезки световодов

8 и через полупрозрачное зеркало 9 все люминесцирующие элементы 1 оптически соединены с источником 10 постоянного излучения и блоком 11 регистрации изменения потоков люминесценции.

Способ реализуется следующии образои.

Свет от постоянного источника 10 точника 10 через полупрозрачное зеркало 9 и световод 8 освещают люиинесцирующее вещество с известной зависииостью интенсивности люминесценции от напряженности магнитного поля. Изменение интенсивности люминесценции, связанное с импульсои исследуемого магнитного поля, регистрируют блокои 11. Освещают вещество и регистрируют изменение его люминесизлучения через полупрозрачное зеркало 9 вводится в световоды 8 и по ним поступает на люминесцирующне элементы 1, возбуждая их люиинесценцию.

Постоянное излучение люминесценции распространяется по световодаи 8 в обратном направлении и, отразившись от зеркала 9, поступает на блок 11 регистрации, который регистрирует интенсивность люминесценции каждого из элементов 1. Каждый из элементов 1 находится в собственном, отличнои от других по величине, коллинеарнои соответствуку ей оси постояннои магнитнои поле МК„ {К 1, 2, 3 - нумерация осей Х, Х, Х, К 1, 2 — нумера" ция элементов 1 на каждой оси), создаваемом соответствующей магнитной пластиной 2-7. При воздействии и ф пульсного магнитного поля !! (t, Ry, где t — - время,, каждый из элементов 1 оказывается b результирующеи магнитном поле Н (t, R, K, 0(), которое склщывается из магнитных полей (t, R) и магнитного поля, связанного с откликом магнитных пластинок на внешнее поле и (t, It) . Для плоских ферритовых пластинок 2-6, размеры которых достаточно велики по сравнению с размерами ююиииесцирующих элементов 1, нанесенных на пластинки, имеет место следующее выражение

-Ф -Ф Ь (Н(с, R, К,К) - И „+Н(,R) +

ОО ф f

+ n„ f f (е — с ) gÄ(t,R) dt,(1)

«66 ed в которои f(t) J f(Qe dQ;

2 йй(а) -y (Я) — 1 где И () - магнитная восприимчивость на частоте Я материала магнитной пластинки; б о р и у л а н з о б р е т е н и я

Т„(с) - I(f H(tg,Kat)/) . (2) Блок 11 регистрирует изменение интенсивности I для каждого нз mei( сти элементов 1 в функции времени.

Эти данные вместе с выражениями (1) и (2) позволяют составить систему уравнений, однозначно определяющую все три взаимно ортогонапьные компоненты H <(t, К), а значит, величину и направление напряженности импульсного магнитного поля tlat М) в заданной точке пространства R в завимости от времени.

При использовании в качестве люминесцируюцего вещества антрацена, Составитель И.Коновалов

Редактор Н.Лазаренко Техред Л.Олийнык Корректор Л.Бескид

Заказ 110 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретеьиям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101

162

Н„(с,R) — проекция вектора И (с,R) на К-ю ось системы координат; — единичный орт К-й оси кок ординат .

Предполагается ситуация, когда функция Г(Я) не зависит от магнитного поля, а граничные условия для нормальной и тангенциальной составляю@их векторов магнитного поля внутри и вне магнитных пластинок обеспечивают постоянство магнитных полей

М

Hr

Для ряда органических веществ, например антрацена, тетрацена, рубрена, интенсивность люминесценции I зависит от магнитного поля, причем эта завис вюсть практически изотроп,на lIo отношению к ориентации вещества и вектору магнитного поля, т.е.

I(f Н1) . Если магнитное поле меняется во времени с характерной постоянной времени яъ <,, где 9, — караке Л терное время люминесценции вещества, то интенсивность люминесценции безыиерционно изменяется во времени вслед sa изменением модуля величины (1), т.е.

6 тетрацена или фубрена способ обеспечивает измерения в диапазоне, (1

10 ) Л/и с быстродействием 10 с.

При определенной пространственной

5 симметрии исследуемого поля необходимое число элементов 1 может был ь сокращено до четырех и даже до двух.

Способ измерения параметров импульсного магнитного поля, заключающийся в том, что в исследуемое магнитное поле помещают люминесцирующее вещество с известной зависимостью ннтенсизности люминесценции от величины напряженности магнитного поля, воздействуют на него постоянным пото29 ком излучения, регистрируют иэм чение интенсивности люминесценции во времени и по нему определяют временную зависимость величины напряженности магнитного поля в заданной точке про25 странства, о тлич ающий с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем определения временной зависимости направления вектора напряженности магнитного по3Q ля, облучение люминесцирующего вещества и регистрацию изменения интенсивности люминесценции под действием импульса магнитного поля осуществляют одновременно в шести точках, попар35 но лежащих на трех осях прямоугольной системы координат с началом в заданной точке пространства, при этом в каждой из шести точек на люминесцируюцее вещество дополнительно воэО действуют коллинеарным соответствующей оси координат постоянным магнитным полем с заданной для каждой точки и отличной от других точек напряженностью, создаваемым магнитным вег 5 ществом с известными магнитными свойствами.