Устройство для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок

 

О П И С А Н И Е ()940236

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски»

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.05.80 (21) 2928622/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К,.

G 11 С 11/14

Гасударственный квмнтет но делам нзвбретеннй и вткрмтнй (53) УДК 681.327..66 (088.8) Опубликовано 30.06.82. Бюллетень №24

Дата опубликования описания 30.06.82 (72) Авторы изобретения

Н. Н. Силантьев, А. С. Столяров, В. Г. Тугарин и,А. А. Шибаев

/ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ МАГНИТООДНООСНЫХ П,ЛЕНОК

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок в процессе производства ЗУ на цилиндрических магнитных доменах.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является устройство для измерения коэрцитивной силы материалов с цилиндрическими магнитными доменами, основанное на возбуждении размагниченного образца переменным магнитным полем и определение коэрцитивной силы Н при помощи экстраполяции кривой F (М/Мэ(Н/) до пересечения с осью Н.

Оно содержит источник света, оптические элементы, фотоприемник, узкополосный усилитель, диодный детектор, двухкоординатный регистрирующий прибор. Переменное магнитное поле создается катушкой, внутри которой помещается образец. Напряжение на катушку подается с генератора, а ток через нее регистрируется первичным преобразователем и вольтметром. Сигнал, пропорциональный перемагничивающему полю, подается на вход Х двухкоординатного регистрирующего прибора, а на вход

У подается сигнал, пропорциональный намагниченности образца (1) и (2) .

Однако в этом устройстве точное определение Н путем экстраполяции невозможно из-за того, что линейный участок кривой F(M/Ms(H) ) получается ломаным. Это объясняется большим уровнем шумов и флуктуацией сигнала в процессе измерения из-за использования одного фотоприемника и диодного детектора, что снижает точность.

Кроме этого, применение диодного детектора в канале «Х» приводит к тому, что результат измерения на самописце необходимо умножать на коэффициент, что снижает быстродействие устройства.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок, содержащее оптически связанные источник света и поляризатор, первый фотоприемник, регуго лятор напряжения питания фотоприемников, генератор пилообразного напряжения, соединенный с управляемым аттенюатором, двухкоординатный регистрирующий блок, последовательно соединенные задающий re940236

3 нератор, управляемый аттенюатор, усилитель мощности, блок формирования магнитного поля и измерительный элемент, выполненный в виде резистора, дополнительно содержит второй фотоприемник, дифференциальный усилитель, синхронный детектор, пиковый детектор, двухлучевой анализатор, оптически связанный с первым и вторым фотоприемниками, включенными по дифференциальной схеме, первый вход дифференциального усилителя соединен с выходом первого фотоприемника и первым входом регулятора напряжения питания фотоприемников, а второй вход — с выходом второго фотоприемника и вторым входом регулятора напряжения питания фотоприемников, выход дифференциального усилителя подключен к второму входу синхронного детектора, выход которого соединен с вторым входом двухкоординатного регистрирующего блока, первый выход регулятора напряжения питания фотоприемников подключен к входу первого фотоприемника, а второй выход — к входу второго фотоприемника, один из выводов резистора подключен к первому входу синхронного детектора и первому входу пикового детектора, выход которого соединен с первым входом двухкоординатного регистрирующего блока, другой вывод резистора подключен к шине нулевого потенциала.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок.

Устройство содержит источник 1 света, поляризатор 2, блок 3 формирования магнитного поля в виде катушек Гельмгольца, образец 4 феррит-гранатовой пленки, двухлучевой анализатор 5, два фотоприемника 6 и 7, включенные по дифференциальной схеме, дифференциальный усилитель 8, регулятор 9 напряжения питания фотоприемников, синхронный детектор 10, задающий генератор 11, управляемый аттенюатор 12 усилитель 13 мощности, измерительный элемент 14 в виде эталонного резистора генератор 15 пилообразного напряжения, пиковый детектор 16, двухкоординатный регистрирующий блок 17 и блок 18 управления.

В блок 3 формирования магнитного поля помещается образец 4 эпитаксиальной феррит-гранатовой пленки. Пучок света с источника 1 проходит через поляризатор 2, образец 4, анализатор 5, расщепляется на два пучка света, которые поступают на фотокатоды приемников 6 и 7. Балансировка фотоприемников осуществляется регулятором 9 напряжения питания фотоприемников таким образом, что постоянная составляющая выходного сигнала одного фотоприемника равна таковой для другого фотоприемника.

Устройство работает следующим образом.

40

4

По команде блока 18 управления происходит сброс пикового детектора 16 и за-. пуск генератора 15 пилообразного напряжения, напряжение с которого управляет аттенюатором 12, Линейно нарастающее синусоидальное напряжение с задающего генератора 11 через аттенюатор 12, усилитель 13 мощности создает в блоке 3 формирования переменное магнитное поле. Ток с выхода блока формирования преобразуется измерительным элементом 14 в напряжение, которое поступает на опорный канал синхронного детектора и измерительный канал пикового детектора. С выхода пикового детектора 16 напряжение, равное амплитуде переменного магнитного поля в блоке формирования 3, подается на вход Х регистрирующего блока 17, на вход У которого поступает сигнал, пропорциональный намагниченности испытуемого образца, через фотоприемники 6 и 7 дифференциальный усилитель 8, синхронный детектор 10.

Блок 17 регистрирует на диаграммной бумаге кривую F (М/М (Н) ). Путем экстраполяции линейного участка этой кривой до пересечения с осью Н получают значение Н в целочисленном масштабе.

Включение фотоприемников по дифференциальной схеме дает вдвое больший сигнал, чем однотактная система, Шумы, происходящие из-за флуктуаций интенсивности источника света, взаимно компенсируются в дифференциальном усилителе. Использование пикового детектора позволяет получить выходной сигнал, равный амплитуде переменного магнитного поля. Использование синхронного детектора, двухплечевого анализатора и включение фотоприемников по дифференциальной схеме позволяет повысить соотношение сигнал-шум.

В результате повышено быстродействие и точность устройства, Формула изобретения

Устройство для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок, содержащее оптически связанные источник света и поляризатор, первый фотоприемник, регулятор напряжения питания фотоприемников, генератор пилообразного напряжения, соединенный с управляемым аттенюатором, двухкоординатный регистрирующий блок, последовательно соединенные задающий генератор, управляемый аттенюатор, усилитель мощности, блок формирования, магнитного поля и измерительный элемент, выполненный в виде резистора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства, оно содержит второй фотоприемник, дифференциальный усилитель, синхронный детектор, пиковый детектор, двухлучевой анализатор, оптически связанный с первым и

940236

Составитель Ю. Розенталь

Редактор Е. Папп Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 4676 74 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 вторым фотоприемниками, включенными по дифференциальной схеме, первый вход дифференциального усилителя соединен с выходом первого фотоприемника и первым входом регулятора напряжения питания фотоприемников, а второй вход — с выходом второго фотоприемника и вторым входом регулятора напряжения питания фотоприемников, выход дифференциального усилителя подключен к второму входу синхронного детектора, выход которого соединен с вторым входом двухкоординатного регистрирующего блока, первый выход регулятора напряжения питания фотоприемников подключен к входу первого фотоприемника, а второй выход—

6 к входу второго фотоприемника, один из выводов резистора подключен к первому входу синхронного детектора и первому входу пикового детектора, выход которого соединен с первым входом двухкоординатного регистрирующего блока, другой вывод резистора подключен к шине нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Боярченков М. А. и др. Магнитные доменные логические и запоминающие устройства. М., «Энергия», 1974, с. 28.

2. «Измерительная техника», 1976, № 10, с. 87 (прототип).