Ан ссср

 

376908

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сое3 Советокиз

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. Н 05h 7/04

G 01п 27/78

Заявлено 18 Ч1.1971 (№ 1670425/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.1Ч.1973. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 29Х.1973

@сметет ло делов . изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.384.6(088.8)

539.142.3 (088.8) Авторы изобретения

Н. М. Саланский и С, С. Михайловский

Институт физики им. Л. В. Киренского Сибирского отделения

АН СССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

ЭЛ ЕКТРОМАГН И ТА

Изобретение относится к технике стабилизации постоянных магнитных полей электромагнитов, а также к ускорительной технике.

Известна система стабилизации магнитного поля электромагнитов, основанная на явлении ядерного магнитного резонанса в жидкостях. Недостатками такой системы являются значительные размеры датчика магнитного поля, затрудняющие использование его в узких зазорах между полюсными наконечниками, малая величина полезного сигнала, высокая чувствительность к градиенту внешнего магнитного поля.

В предлагаемом устройстве уменьшены размеры датчика магнитного поля и увеличена точность стабилизации благодаря выполнению датчика магнитного поля в виде тонкой магнитной пленки, подключенной шиной возбуждения к генератору, а съемной шиной через цепь обратной связи — к источнику питания.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— датчик магнитного поля и схемы ориентации внешних магнитных полей, оси легкого намагничивания пленки, Функциональная схема устройства состоит из датчика 1 магнитного поля, подключенного шиной 2 возбуждения к генератору 8, а съемной шиной 4 — к усилителю высокой частоты

5, электронно-счетного частотомера 6, шифратора 7, схемы сравнения 8, интегратора 9, схемы управления 10, управляемого источника питания 11 корректирующих катушек, кор5 ректирующих катушек 12.

Датчик магнитного поля (см. фиг. 2) состоит из ферромагнитной пленки 18, нанесенной на подложку 14, съемной шины 4, отделенной от пленки слоем диэлектрика 15, слоя

10 диэлектрика 15, разделяющего съемную шину

4 и шину возбуждения 2. На схеме ориентации показаны; положение внешнего магнитного поля Н относительно нормали к плоскости пленки 18, совпадающей с осью z, ориентация высокочастотного магнитного поля накачки /i относительно оси легкого намагничивания пленки (ОЛН), совпадающей с осью х.

Устройство стабилизации магнитного поля

20 электромагнита работает следующим образом.

В магнитное поле электромагнита, величину которого необходимо стабилизировать, помещают датчик 1 магнитного поля так, чтобы

25 внешнее магнитное поле было направлено по нормали к плоскости ферромагнитной пленки

18. При этом состав ферромагнитной пленки должен быть таким, чтобы заданное магнитное поле намагничивало пленку 18 перпенди30 кулярно плоскости, для этого должно быть

376S08

Фиг 2

Фиг. 7

Составитель Н. Соловьев

Редактор T. Орловская Техред T. Курилко Корр. ктор Е. Миронова

Заказ 1522!13 Изд. № 386 Тираж 755 Подписное

Ш1ИЕПИ !-,омптета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 з

Н 4лм, где M — величина спонтанной намагниченности ферромагнитной пленки.

Высокочастотным полем накачки, создаваемым генератором 8 на фиксированной частоте

F в пленке 18, возбуждается нелинейный ферромагнитный резонанс. Для этого необходимо, чтобы F = 2,9 Mzu/э (Н вЂ” 4пМ) . Электромагнитное излучение пленки 18, вызванное параметрическим возбуждением (при определенном уровне накачки) магнитостатических типов прецессии намагниченности, улавливается съемной шиной 4 датчика 1 и усиливается усилителем б. Электронно-счетный частотомер б измеряет частоту принятого сигнала с необходимой точностью. Таким образом, определенной величине магнитного поля электромагнита соответствует определенная частота электромагнитного излучения пленки

18. Для стабилизации магнитного поля необходимо стабилизировать частоту электромагнитного излучения. Для этого часть сигнала с генератора накачки 8 снимается на шифратор 7, в котором вырабатывается определенный код, соответствующий частоте накачки F.

Частоты, зафиксированные частотомером б и шифратором 7, сравниваются схемой 8. Сигнал ошибки поступает в интегратор 9 и в схему управления 10 источником питания 11 катушек 12 для коррекции магнитного поля.

Связь между генератором накачки и шифратором 7 позволяет исключить ошибки, связанные с неустойчивостью частоты генератора 8.

Коэффициент стабилизации магнитного поля электромагнита зависит от точности стабилизации частоты электромагнитного излучения и может быть равен 10> — 10в. В датчи5 ке 1 могут применяться ферромагнитные пленки разного состава. Для пермаллоевых пленок Ni — Fe рабочий диапазон магнитных полей может составлять 7 — 12 кэ в зависимости от процентного состава. Для кобальтовых

10 пленок рабочее значение магнитного поля достигает 20 кэ.

Ферромагнитная пленка 18 наносится на полированную диэлектрическую подложку 14 (например, стекло) путем термического напы15 ления в высоком вакууме. Могут быть использованы поли- и монокристаллические ферритовые пленки.

Предмет изобретения

Устройство стабилизации магнитного поля электромагнита, содержащее датчик поля, плоскость которого расположена нормально к магнитному полю, генератор, корректирую25 щие катушки электромагнита, источник питания, цепь обратной связи между датчиком и корректирующими катушками, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности стабилизации, чувствительный элемент датчика выЗО полнен в виде ферромагнитной пленки, подключенной шиной возбуждения к генератору, и съемной шиной через цепь обратной связи — к источнику питания.