DE1250144B

DE1250144B - Magneto-optical Faraday body for measuring magnetic fields

Info

Publication number: DE1250144B
Application number: DENDAT1250144D
Authority: DE
Inventors: de Sorbo Ballston Lake NY Warren (V St A)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Publication date: 1968-03-28

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Int. Cl.:Int. Cl .:

Nummer:Number:

Aktenzeichen:File number:

Anmeldetag:Registration date:

GOIdGOId

Deutsche Kl.: 42d-5German class: 42d-5

G34677IXb/42dG34677IXb / 42d

9. April 1962April 9, 1962

14. September 1967September 14, 1967

28. März 1968March 28, 1968

Auslegetag:Display day:

Ausgabetag:Issue date:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift übereinThe patent specification corresponds to the patent specification

Die Erfindung betrifft einen magnetooptischen Faradaykörper zur Messung magnetischer Felder, derzwei planparallele, optisch glatte Oberflächen aufweist.The invention relates to a magneto-optical Faraday body for measuring magnetic fields, which has two plane-parallel, optically smooth surfaces.

Es ist seit langem bekannt, daß in lichtdurchlässigen isotropen Körpern die Schwingungsebene eines linearpolarisierten Lichtstrahles gedreht wird, wenn die Körper in ein starkes longitudinales Magnetfeld gebracht werden und das Licht in Richtung des Magnetfeldes hindurchtritt. Der Winkel, um den die Schwingungsebene gedreht wird, ist der " magnetischen Feldstärke und der Dicke des im Feld befindlichen durchstrahlten Körpers proportional. Man kann also einen solchen Körper auch zur Messung magnetischer Felder verwenden.It has long been known that the plane of vibration in translucent isotropic bodies of a linearly polarized light beam is rotated when the body is in a strong longitudinal Magnetic field are brought and the light passes in the direction of the magnetic field. The angle to which the plane of oscillation is rotated is the "magnetic field strength and the thickness of the field irradiated body located proportionally. So you can also measure such a body use magnetic fields.

Die bisher bekannten magnetooptischen Faradaykörper eignen sich jedoch lediglich zur groben Bestimmung von Magnetfeldern. Die genaue Messung eines magnetischen Feldes mit Hilfe eines Faradaykörpers wäre besonders in der Tieftemperaturtechnik vorteilhaft, da bei dieser Meßmethode zwischen dem ^ao Meßkörper und der Meßeinrichtung keinerlei wärmeleitende Verbindung erforderlich ist.However, the previously known magneto-optical Faraday bodies are only suitable for the rough determination of magnetic fields. The precise measurement of a magnetic field with the aid of a Faraday body would be particularly advantageous in low-temperature technology, since this measuring method does not require any heat-conducting connection ^{between the ao measuring body and the measuring device.}

Es hat sich nun unerwarteterweise herausgestellt, daß man insbesondere bei in der Nähe des absoluten Nullpunktes liegenden Temperaturen Magnetfelder äußerst genau mit Hilfe ..eines Faradaykörpers messen kann, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus Cerphosphatglas besteht, dessen Dicke unter ungefähr 1,5 mm liegt und dessen gegenüberliegende Oberflächen innerhalb eines Toleranzbereiches von höchstens ungefähr 0,0127 mm längs der größten Ausdehnung des Körpers planparallel sind.It has now been found, unexpectedly, that one can get closer to the absolute Temperatures lying at zero point measure magnetic fields extremely precisely with the help of a Faraday body which is characterized in that it consists of cerium phosphate glass, the thickness of which is less than approximately 1.5 mm and its opposite surfaces within a tolerance range of are at most about 0.0127 mm along the greatest extent of the body plane-parallel.

Zweckmäßigerweise ist eine Oberfläche des Körpers zur Reflexion der durch die andere Oberfläche einfallenden Lichtstrahlen mit einem Überzug versehen, der aus Aluminium oder Silber besteht. Vorzugsweise weist dieser Überzug eine Dicke von ungefähr 0,002 mm auf.One surface of the body is expediently intended for reflection by the other surface incident light rays are provided with a coating made of aluminum or silver. Preferably this coating has a thickness of approximately 0.002 mm.

Mit Hilfe des magnetooptischen Faradaykörpers nach der Erfindung lassen sich also verschiedene physikalische Größen durch Messung des diesen Größen zugeordneten Magnetfeldes exakt bestimmen.With the aid of the magneto-optical Faraday body according to the invention, various Determine physical quantities exactly by measuring the magnetic field assigned to these quantities.

Die Erfindung wird nun näher an Hand von Zeichnungen erläutert, in denen zeigtThe invention will now be explained in more detail with reference to drawings, in which shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines auf einem Magneten angeordneten Faradaykörpers,F i g. 1 a perspective view of a Faraday body arranged on a magnet,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine einen Faradaykörper enthaltenden Vorrichtung zur Messung ungleichmäßiger Spannungen in supraleitenden Filmen,2 shows a section through a device containing a Faraday body for measuring irregularities Stresses in superconducting films,

F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des den Faradaykörper enthaltenden Teils der Vorrichtung nach F i g. 2,F i g. 3 shows an enlarged section of the part of the device containing the Faraday body according to FIG. 2,

Magnetooptischer Faradaykörper zur Messung
magnetischer FelderMagneto-optical Faraday body for measurement
magnetic fields

Patentiert für:Patented for:

General Electric Company,General Electric Company,

Schenectady, N.Y. (V. St. A.)Schenectady, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. M. Licht und Dr. R. Schmidt,Dipl.-Ing. M. Licht and Dr. R. Schmidt,

Patentanwälte, München 2, Theresienstr. 33Patent Attorneys, Munich 2, Theresienstr. 33

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Warren de Sorbo, Ballston Lake, N.Y. (V. St. A.)Warren de Sorbo, Ballston Lake, N.Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 12. April 1961 (102 411)V. St. v. America April 12, 1961 (102 411)

F i g. 4 einen Schnitt einer Anordnung zur Messung des Magnetfeldes in einer Magnetspule,
F i g. 5 einen Schnitt durch eine einen Faradaykörper enthaltenden Vorrichtung zur Messung von Druckänderungen bei tiefen Temperaturen,F i g. 4 shows a section of an arrangement for measuring the magnetic field in a magnetic coil,
F i g. 5 shows a section through a device containing a Faraday body for measuring pressure changes at low temperatures,

F i g. 6 eine Ansicht einer einen Faradaykörper enthaltenden Vorrichtung zur Messung des durch einen Leiter hindurchfließenden Stromes,F i g. 6 is a view of a device containing a Faraday body for measuring the through a conductor of current flowing through it,

F i g. 7 eine Anordnung, in der ein Faradaykörper in einem Stromkreis eingeschaltet ist, undF i g. 7 shows an arrangement in which a Faraday body is switched on in a circuit, and FIG

F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 7.F i g. 8 shows a section along the line 8-8 in FIG. 7.

Der in F i g. 1 gezeigte Faradaykörper hat die Form einer dünnen Platte oder Scheibe 10, die auf einem zylindrischen Dauermagnetkörper 11 liegt. Die Scheibe 10 weist einen etwas größeren Durchmesser als der Dauermagnet 11 auf. Die Scheibe besitzt eine Dicke von unter 1,5 mm. Die beiden Oberflächen der Scheibe sind geschliffen und poliert und innerhalb eines Toleranzbereiches von 0,0127 mm planparallel. Die Scheibe 10 besteht aus Cerphosphatglas, bei dem die Cerionen auch ganz oder teilweise durch Dysprosiumionen ersetzt sein können. Die Scheibe 10 ist auf der dem Dauermagneten 11 zugekehrten Oberfläche zur Reflexion der durch die andere Oberfläche einfallenden Lichtstrahlen mit einem Überzug aus Silber oder Aluminium versehen, der vorzugsweise eine Dicke von ungefähr 0,002 mm auf-The in F i g. 1 shown Faraday body has the shape of a thin plate or disk 10, which is on a cylindrical permanent magnet body 11 is located. The disc 10 has a slightly larger diameter than the permanent magnet 11. The disc has a thickness of less than 1.5 mm. The two surfaces of the disc are ground and polished and plane-parallel within a tolerance range of 0.0127 mm. The disk 10 consists of cerium phosphate glass, in which the cerium ions can also be completely or partially replaced by dysprosium ions. The disc 10 is on the surface facing the permanent magnet 11 for reflection by the other surface incident light rays are provided with a coating of silver or aluminum, which is preferably a thickness of approximately 0.002 mm

809 531/178809 531/178

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weist. Für manche Anwendungszwecke ist der Über- um 45° geneigt. Selbstverständlich können sowohlshows. For some applications, the upper part is inclined by 45 °. Of course, both

zug 13 nicht erforderlich. die Lichtquelle, Kondensorlinse und Polarisier-train 13 not required. the light source, condenser lens and polarizing

In den F i g. 2 und 3 erkennt man einen Einbau elemente als auch die Betrachtungstafel, falls ver-In the F i g. 2 and 3 you can see a built-in element as well as the viewing panel, if

der Scheibe 10 in einem Gerät, dessen besonderer langt, in Seitenausbauten (nicht gezeigt) des Gehäusesof the disc 10 in a device, the particular one of which is reached, in side extensions (not shown) of the housing

Wert und Nutzen in der Messung von ungleich- 5 40 untergebracht werden.Value and utility can be accommodated in the measurement of unequal- 5 40.

förmigen Spannungen in supraleitfähigen Filmen be- Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung ist dazu steht. Das Gerät enthält unter anderem neben der bestimmt, im Gefäß 15 an Stelle des Haltezylinders Scheibe 10 zwei Dewargefäße 15 und 15 a. Das 23 und der mit ihm verbundenen Bestandteile eininnere (15) enthält eine Füllung aus flüssigem He- schließlich der Magnetspule 30 und der Kappe 24 lium 16 und das äußere (15 d) enthält flüssigen io aufgenommen zu werden. Dementsprechend ist die Stickstoff 17. Die Verschlußmittel für die Gefäße ent- Magnetspule 48 der F i g. 4 beim Gebrauch im Gefäß halten eine Kappe 18, in der ein Abzugsrohr 19 15 angeordnet, wobei sie in der Füllung 16 flüssigen steckt; dieses kann mit einer Vakuumpumpe (nicht Heliums untertaucht und entsprechend am Boden gezeigt) zum Evakuieren des Volumens über der des Gefäßes aufrecht ruht, wenn Haltezylinder nicht Oberfläche der flüssigen Heliumfüllung 16 im Gefäß 15 benutzt werden. Die Scheibe 10 ist innerhalb des 15 angeschlossen werden. Die Kappe 18 hat in der Hohlraums der Magnetspule 48 angeordnet und wird Mitte eine Öffnung 21, deren Durchmesser größer auf einem Stab 49 getragen, der oben aus dem Gefäß als der der Scheibe 10 ist, und die zum Durchgang 15 hinausragt und sich axial und seitlich zur Magnetvon Lichtstrahlen nach unten und allgemein axial spule so bewegen läßt, daß die Möglichkeit zum zum Gefäß 15 dient, um die magnetischen Felder 20 Feststellen und Messen eines Teils des Magnetfeldes mittels der Scheibe, wie angedeutet, zu untersuchen. an jedem Punkt innerhalb des Hohlraums der Magnet-Haltemittel in Form eines unmagnetischen, dünn- spule entsteht. Auf Wunsch kann die Magnetspule wandigen Nirostazylinders 23 sitzen mit ihrem oberen auch wie im Fall der F i g. 2 gehalten und Hand-Ende am Rand der Öffnung 21 in der Kappe 18 und bedienung vorgesehen werden, um den Hohlraum verlaufen nach unten in die Füllung 16 aus flüssigem 25 der Magnetspule mit der Scheibe 10 zu prüfen. In Helium. An seinem unteren Ende ist der Zylinder diesem Fall werden das Gehäuse 40 und die zudurch eine Kappe 24 aus unmagnetischem Material, gehörigen Elemente des optischen Systems so anam besten Messing, abgeschlossen; der Zylinder 23 geordnet, daß leichte Zugänglichkeit und Bewegung und die Kappe 24 sind fest aneinander mittels Druck- des Stabes 49 zum Justieren der Lage der Scheibe 10 dichtung, die aus einem Aluminium-O-Ring 25 ge- 30 innerhalb der Magnetspule 48 unter der Oberfläche fertigt ist, befestigt. Der Deckel 24 seinerseits ist an der Füllung 16 flüssigen Heliums möglich gemacht seiner oberen Fläche mit einer Einsenkung zur Auf- werden. Die Scheibe 10 ist, wie Fig. 4 darstellt, am nähme einer Probe versehen, die einen Unterlage- unteren Ende des Stabes 49 auf dessen zurückkörper 27 aus Glas und auf dessen Oberfläche als gebogenem Teil befestigt, wobei die versilberte Fläche Probe 28 einen supraleitfähigen Film enthält. Die 35 am Boden der Scheibe 10 auf dem Stabende mittels Scheibe 10 wird über dem Film 28 gemäß Fig. 3 eines geeigneten Klebstoffs oder unmagnetischen, so angeordnet, daß die Reflex- oder Spiegelschicht metallischen oder nichtmetallischen Halters an-13 unmittelbar oben auf dem supraleitfähigen Film gebracht ist.
aufliegt. Die Messung von Drücken, insbesondere unter denshaped stresses in superconducting films. The device shown in FIG. 4 is available for this purpose. The device contains, among other things, in addition to the intended disk 10 in the vessel 15, two Dewar vessels 15 and 15 a. The inner 23 and the components connected to it (15) contains a filling of liquid helium, finally the magnet coil 30 and the cap 24 lium 16 and the outer (15 d) contains liquid io to be absorbed. Accordingly, the nitrogen is 17. The closure means for the vessels are ent- magnetic coil 48 of FIG. 4 hold a cap 18 in the vessel during use, in which a drainage pipe 19 15 is arranged, whereby it is liquid in the filling 16; this can be done with a vacuum pump (not submerged in helium and correspondingly shown on the bottom) to evacuate the volume above which the vessel rests upright if the holding cylinder does not use the surface of the liquid helium filling 16 in the vessel 15. The disk 10 is to be connected within the 15. The cap 18 has placed in the cavity of the solenoid 48 and will center an opening 21, the diameter of which is carried on a rod 49 which is at the top of the vessel than that of the disc 10, and which protrudes to the passage 15 and extends axially and laterally to the magnet of light beams down and generally axially coil can move so that the possibility of the vessel 15 is used to determine the magnetic fields 20 and measure part of the magnetic field by means of the disc, as indicated, to examine. At each point within the cavity the magnet holding means in the form of a non-magnetic, thin coil is created. If desired, the magnet coil-walled stainless steel cylinder 23 can also sit with its upper one, as in the case of FIG. 2 held and the end of the hand at the edge of the opening 21 in the cap 18 and operation provided to run the cavity down into the filling 16 of liquid 25 of the magnetic coil with the disc 10 to check. In helium. At its lower end the cylinder is in this case the housing 40 and the elements of the optical system belonging to it, preferably brass, which are associated with a cap 24 made of non-magnetic material; The cylinder 23 is arranged for easy accessibility and movement and the cap 24 is tightly attached to one another by means of pressure of the rod 49 for adjusting the position of the washer 10 seal, which consists of an aluminum O-ring 25 ge 30 within the solenoid 48 under the Surface is finished, attached. The lid 24, for its part, is made possible on the filling 16 for liquid helium. Its upper surface is indented so that it can be opened. As FIG. 4 shows, the disk 10 is provided with a sample which attaches a support lower end of the rod 49 to its back body 27 made of glass and on its surface as a curved part, the silver-plated surface sample 28 being a superconductive film contains. The 35 at the bottom of the disk 10 on the rod end by means of disk 10 is placed over the film 28 of a suitable adhesive or non-magnetic, as shown in FIG is brought.
rests. The measurement of pressures, especially under the

Eine Magnetspule 30 ist so an der Messingkappe 40 Voraussetzungen äußerst niedriger Temperatur, z. B.A solenoid 30 is so on the brass cap 40 conditions extremely low temperature, z. B.

24 befestigt, daß diese etwa im Mittelabschnitt der der Temperatur von flüssigem Helium oder von24 attached that this approximately in the middle section of the temperature of liquid helium or of

Magnetspule gelegen ist, wie man in F i g. 2 sieht. flüssigem Wasserstoff, läßt sich leicht und genau mitSolenoid is located as shown in FIG. 2 sees. liquid hydrogen, can be easily and precisely with

Die Magnetspule hat enge Passung um den Zylinder^ Hilfe des in Fig. 5 veranschaulichten Geräts durch-The solenoid has a tight fit around the cylinder ^ using the device illustrated in Fig. 5-

23 herum und wird an dem veranschaulichten Platz führen. Dieses Gerät enthält eine Scheibe 10, wie sie23 and will lead in the illustrated place. This device includes a disk 10 like them

durch eine Schnappriegelanordnung um ihren oberen 45 oben unter Hinweis auf F i g. 1 beschrieben wurde,by a snap lock assembly around its top 45 at the top with reference to FIG. 1 was described,

Umfang herum mit Hilfe eines Messingbundes 29 ge- eine supraleitfähige, geschlossene Spule 52 und MittelAround the circumference with the aid of a brass collar 29, a superconductive, closed coil 52 and means

halten, der an den Zylinder angeschweißt ist. . zum Verändern des magnetischen Feldes in derhold that is welded to the cylinder. . to change the magnetic field in the

Das optische System des Geräts 2 enthält eine Scheibe 10 mit einer supraleitenden Scheibe 54 hoherThe optical system of the device 2 includes a disk 10 with a superconducting disk 54 high

Lichtquelle 32, am besten eine Quecksilberbogen- kritischer Feldstärke, die sich in Gegenüberlage zurLight source 32, preferably a mercury arc critical field strength, which is opposite to

lampe, eine Kondensorlinse 33, einen Polarisator 34, 50 Spule 52 und von ihr weg bewegen läßt. Ein optischeslamp, a condenser lens 33, a polarizer 34, 50 coil 52 and can move away from her. An optical one

ein Interferenzfilter 35, einen Oberflächenspiegel 36 System, am besten etwa dasselbe wie das oben unteran interference filter 35, a surface mirror 36 system, best about the same as the one below

und einen Analysator 37. Diese Bestandteile werden Hinweis auf F i g. 2 beschriebene, vervollständigt dieand an analyzer 37. These components are referenced to FIG. 2, completes the

umschlossen und getragen durch ein geeignetes Ge- allgemeine Anordnung. Der Analysator 37 ist mitenclosed and supported by a suitable general arrangement. The analyzer 37 is with

häuse 40, das, wie in der Zeichnung angedeutet, oben einer Feineinstellung (nicht gezeigt) zum Messen deshousing 40, which, as indicated in the drawing, a fine adjustment (not shown) for measuring the

auf der Kappe 18 ruht und in seiner Lage mit dem 55 Drehwinkels der Polarisationsebene des durch ihnrests on the cap 18 and in its position with the 55 rotation angle of the plane of polarization of the through it

Interferenzfilter 35 und dem Spiegel 36 über der hindurchgelassenen Lichts ausgerüstet. Indem manEquipped interference filter 35 and the mirror 36 above the transmitted light. By

Öffnung 21 zentriert ist. Das Gehäuse 40 ist wie die also die Ablesungen an der Feineinstellung vor undOpening 21 is centered. The housing 40 is like that so the readings on the fine adjustment before and

Kappe 18 eine entsprechende Metallkonstruktion und nach einer Änderung im Magnetfeld, dem die PlatteCap 18 has a corresponding metal construction and, after a change in the magnetic field, the plate

eignet sich, zeitweilig an der Kappe befestigt zu wer- 10 ausgesetzt ist, vergleicht, kann man kleine Druck-is suitable for being temporarily attached to the cap, compares that small pressure

den; bei dem veranschaulichten Muster ist das Ge- 60 änderungen feststellen und genau messen. Die Spulethe; In the case of the illustrated pattern, the changes are to be determined and precisely measured. The sink

häuse mit einem monochromatischen Filter 42 ver- 52 ist in einer auf dem oberen Teil einer tragendenhousing with a monochromatic filter 42 is provided in one on the upper part of a load-bearing

sehen, durch das Licht von der Quelle 32 in das Eisenplatte 56 aus nicht supraleitfähigen! Materialsee through the light from source 32 into iron plate 56 from non-superconducting! material

Gehäuse eintreten kann, und mit einer Fensteröffnung vorgesehenen Ringnut eingebaut, und die Scheibe 10Housing can enter, and installed with a window opening provided annular groove, and the disc 10

44, in der der Analysator 37 gegenüber der Betrach- wird auf der Platte 56 in solcher Lage abgestützt,44, in which the analyzer 37 opposite the viewer is supported on the plate 56 in such a position

tungsstelle 47 eingebaut ist. Das Interferenzfilter 35 65 daß sie dem durch die Spule 52 hervorgebrachtenprocessing point 47 is installed. The interference filter 35 65 that they brought about by the coil 52

und der Spiegel 36 sind zueinander innerhalb des Magnetfeld unterworfen ist. Infolge ihrer hohenand the mirror 36 are subject to each other within the magnetic field. As a result of their high

Gehäuses 40 im wesentlichen rechtwinklig gelegen Permeabilität dient die Platte 56 bei dieser Zusam-Housing 40 is located essentially at right angles permeability, the plate 56 is used in this combination

und zu den entsprechenden Fenstern 42 und 44 etwa menstellung dem wichtigen Zweck, das Magnetfeldand to the corresponding windows 42 and 44 about setting the important purpose, the magnetic field

der Spule 52 zu konzentrieren und damit die Empfindlichkeit des Druckmeßsystems in die Höhe zu treiben. Wie man in F i g. 5 sieht, steht die Scheibe 10 hochkant in der Nähe der Spule 52 so, daß sie zum größten Teil innerhalb des Magnetfeldes der Spule oder im Zentrum des supraleitfähigen Weges senkrecht zu dem waagerechten Lichtstrahl gemäß F i g. 5 angeordnet ist. Die Scheibe 54 wird von einer Vorrichtung mit einem Betätigungshebel 59 getragen, derto concentrate the coil 52 and thus increase the sensitivity of the pressure measuring system to drive. As shown in FIG. 5 sees, the disc 10 is upright near the coil 52 so that it is for mostly within the magnetic field of the coil or in the center of the superconductive path perpendicular to the horizontal light beam according to FIG. 5 is arranged. The disk 54 is from a device carried with an operating lever 59, the

bestehende Form des magnetischen Feldes unmittelbar an dem Beobachtungsplatz 47 sehen; im Fall der Ausrüstung gemäß F i g. 5 lassen sich die Änderungen in der Anordnung oder Geometrie des ma· 5 gnetischen Feldes als Druckänderungen im System bemerken, die eine relative senkrechte Bewegung der supraleitfähigen Scheibe 54 zur Folge haben. In dem einen Fall wird also ein statischer oder stationärer Zustand und im anderen Fall ein vorübergehendersee the existing shape of the magnetic field directly at the observation site 47; in the case the equipment according to F i g. 5 the changes in the arrangement or geometry of the ma 5 notice the magnetic field as changes in pressure in the system, resulting in a relative vertical movement of the have superconducting disk 54 result. So in one case it becomes a static or stationary one State and in the other case a temporary one

an der Platte 54 so festgemacht ist, daß bei Bewegung io oder dynamischer Zustand beobachtet; trotzdem wird des Hebels senkrecht zur Platte 56 die Scheibe 54 in beiden Fällen die neue, erfindungsmäßige Faraday-is fixed to the plate 54 so that observed when moving io or dynamic state; anyway will of the lever perpendicular to the plate 56, the disc 54 in both cases the new, inventive Faraday

scheibe verwendet und der gleiche Betriebsgrundsatz durchgeführt.disc used and the same operating principle carried out.

Sowohl in F i g. 4 als auch in F i g. 5 beobachtet der 15 Betrachter wechselnde Flußdichte des Magnetfeldes als Ergebnis einer Relativbewegung zwischen Scheibe und Magnetfeld; in dem einen Fall wandert die Scheibe durch das Feld und im anderen das Feld relativ durch die Scheibe.Both in FIG. 4 as well as in FIG. 5 observed the 15 Observer changing flux density of the magnetic field as a result of a relative movement between the panes and magnetic field; in one case the disc moves through the field and in the other the field relatively through the disc.

Wie die F i g. 6 zeigt, kann die Scheibe 10 als einAs the F i g. 6 shows, the disc 10 can be used as a

so bewegt wird, wie es die Zeichnung andeutet, um die Flußdichte des Feldes zu ändern, wenn der Druck gemessen wird, oder die Flußdichte zu vermindern, wenn der Druck an 54 abnimmt.is moved as the drawing suggests to change the flux density of the field when the pressure is applied is measured, or to decrease the flux density as the pressure at 54 decreases.

'Die Vorrichtung mit der supraleitfähigen Spule und der supraleitfähigen Scheibe 54 und der neuen Faradayschei.be 10 ist unter dem Spiegel einer Füllung 60 flüssigen Heliums in einem allgemein bei 61 angedeuteten Gefäß untergetaucht dargestellt Der 20'The device with the superconducting coil and the superconducting disk 54 and the new Faraday disk 10 is under the mirror of a filling 60 shown submerged in liquid helium in a vessel indicated generally at 61

untere Teil des Gefäßes 61 ist mit einem Fenster 63 Strommesser oder als mittlerer Teil einer Strommeßversehen, dem die Scheibe 10 gegenübersteht, wenn vorrichtung Verwendung finden; diese liegt in der die Vorrichtung sich in Betriebslage befindet, so daß Nähe eines Leiters 64 an solcher Stelle,' daß die polarisiertes Licht von der Quelle 32 gegen die Scheibe dem Magnetfeld des Leiters unterworfen ist; Scheibe 10 gerichtet und von dort zum Spiegel 36 25 Änderungen in diesem Feld lassen sich durch das reflektiert werden kann, wie es zuvor beschrieben oben beschriebene optische System so ablesen, daß wurde. der im Leiter 64 fließende Strom angezeigt wird. Ein Beim Betrieb des Geräts der F i g. 5 wird wie im ringförmiger Eisenkörper oder Ring 66 schließt sich Fall der Fig. 2 Licht durch einen Quecksilberbogen um den Leiter 64, um dessen Magnetfeld zu konzen-32 erzeugt, polarisiert und dann gegen die Scheibe 10 3° trieren, und hat einen schmalen Schlitz 67, in welgerichtet. In den Teilen der Scheibe 10, die dem chem die Scheibe 10 angeordnet und vom Ring 66 magnetischen Feld unterworfen sind, wird das durch elektrisch isoliert gehalten ist. Der Ring 66 ist weiter die unbeschichtete Scheibenoberfläche zurück- mit einer Bohrung 68 versehen, die rechtwinklig zur geworfene Licht um einen Betrag gedreht und geht Ober- und Unterfläche der Scheibe 10 so verläuft, daher durch das Interferenzfilter 36 zum Analysator 35 daß Licht vom Polarisator 34 durch den Ring 66 37. Druck, der an der supraleitfähigen Platte 54 aus- und normal zur oberen Fläche der Scheibe 10 gegeübt wird, läßt sich unmittelbar an einer Feineinstel- richtet werden kann.the lower part of the vessel 61 is provided with a window 63 current meter or as a central part of a current meter, which the disc 10 faces when using the device; this lies in the the device is in the operating position so that the vicinity of a conductor 64 at such a point that the polarized light from source 32 against the disk is subjected to the conductor's magnetic field; Disc 10 directed and from there to mirror 36 25 changes in this field can be made by the can be reflected, as previously described, read the optical system described above so that would. the current flowing in conductor 64 is displayed. When operating the device of FIG. 5 is like in the annular iron body or ring 66 closes Case of Fig. 2, light through a mercury arc around conductor 64 to concentrate its magnetic field generated, polarized and then trieren against the disc 10 3 °, and has a narrow slot 67, in welbericht. In the parts of the disk 10 which are arranged by the disk 10 and from the ring 66 are subjected to a magnetic field, which is kept electrically isolated by means of. The ring 66 is wider the uncoated disk surface back- provided with a bore 68 which is perpendicular to the thrown light rotated by an amount and goes upper and lower surface of the disc 10 runs so hence, through the interference filter 36 to the analyzer 35, the light from the polarizer 34 through the ring 66 37. Pressure exerted on the superconductive plate 54 off and normal to the top surface of the disk 10 can be directly adjusted to a fine adjustment.

lung ablesen, die mit der Drehung des Analysators Gemäß F i g. 7 und 8 ist ein Faradaykörper 70 geeicht ist, die nötig ist, um das Licht auszulöschen, von grundsätzlich rechteckiger Form, jedoch im oder mit der Drehung, die zwischen höchster und 40 übrigen der Scheibe 10 ähnlich, als ein elektrisches niedrigster Helligkeit erforderlich ist. Aus dieser Dre- Kreiselement entworfen, das mit einer Reflexschicht hung wird das Feld unmittelbar aus der vorherigen 71 über einen großen Teil seiner Bodenfläche verEichung des Glases bekannt. Wenn das Feld oder sehen ist und elektrische Leiter in Form von auf die Flußdichte bekannt ist, so ist auch der Druck ihm niedergeschlagenen und befestigten Filmen hat. bekannt, da zwischen ihm und der Flußdichte eine 45 Die Silberschicht 71 ist mit einer elektrisch isolierenwohlbekannte Beziehung besteht. Dies ist der Tat- den Lage 73 von Siliciummonoxyd (SiO) bedeckt; sache zuzuschreiben, daß polarisiertes Licht, das vier Leiterelemente 74, 75, 76 und 77 in Form von oben auf die unbeschichtete Oberfläche der Scheibe Filmen sind auf der SiO-Lage angeordnet. Diese 10 fällt, in die Scheibe eintritt, von der Spiegelfläche Leiterfilme verlaufen quer über die volle Breite des an der Scheibenrückseite reflektiert wird und die 50 Körpers 70, sind in sämtlichen Punkten von der Scheibe ungeändert in der Polarisationsebene ver- Schicht 71 isoliert und geeignet, elektrisch und physiläßt, also das Filter 35 nicht durchdringt. Anderer- kaiisch an Leitungen zum Aufbau eines Kryotronseits wird polarisiertes Licht, das in die durch ein systems angeschlossen zu werden. Der Torleiter des Magnetfeld beeinflußten Scheibenteile eintritt, in der Kryotrons enthält dann eine Leitung 80, die am Polarisation gedreht oder geändert, wie die Pfeile 55 Leiter 74 angeschlossen ist, eine Leitung 81, die soin Fig. 3 andeuten, und kann infolgedessen durch wohl am Leiter 74 als auch am Leiter 77 angeschlosdas Filter hindurchgehen und läßt sich beim Auf- sen ist, und eine dritte Leitung 82, die am Leiter 77 tauchen aus dem Analysator 37 an der Betrachtungs- angeschlossen ist und die Schleife so vervollständigt, tafel wahrnehmen. wie es in F i g. 7 dargestellt ist. Der Steuerleiter ent-Beim Gebrauch des Geräts der F i g. 2 und 5 wer- 60 hält in ähnlicher Weise die Leiter 75 und 76, die in den geeignete elektrische Anschlüsse (nicht gezeigt) einer ähnlichen Schleife mittels der Leitungen 84, zur Magnetspule 30 hergestellt; hierdurch wird für und 86 zusammengeschlossen sind, wobei die Leidie Leistung zum Hervorbringen der in den F i g. 3 tung 85 die Leiter 75 und 76 verbindet, während die und 5 veranschaulichten Magnetfelder gesorgt. In Leitungen 84 bzw. 86 an den Leitern 75 bzw. der Spule 52 ist Leistung nur im Anfang erforderlich, 65 angeschlossen sind.read the position that occurs with the rotation of the analyzer according to FIG. 7 and 8 a Faraday body 70 is calibrated, which is necessary to extinguish the light, of basically rectangular shape, but in or with the rotation that is similar between the highest and the remaining 40 of the disk 10, as an electrical lowest brightness is required. From this Dre circular element designed, which hung with a reflective layer, the field is known directly from the previous 71 over a large part of its base area calibration of the glass. If the field or is seen and electrical conductors in the form of the flux density is known, so too is the pressure it has deposited and attached films. known, since there is a well-known relationship between it and the flux density. This is in fact covered by layer 73 of silicon monoxide (SiO) ; cause that polarized light, the four conductor elements 74, 75, 76 and 77 in the form of films from above on the uncoated surface of the disc are arranged on the SiO layer. This 10 falls, enters the pane, from the mirror surface Conductor films run across the full width that is reflected on the back of the pane and the 50 bodies 70 are insulated in all points of the pane unchanged in the plane of polarization, layer 71 and suitable, electrical and physical, so the filter 35 does not penetrate. On the other hand, on lines to build a cryotron side, polarized light is to be connected to the through a system. The gate conductor of the magnetic field-influenced disc parts enters the cryotron then contains a line 80, which is rotated or changed at the polarization, as the arrows 55, conductor 74 is connected, a line 81, which so indicate in Fig. 3, and can consequently through well at Conductor 74 and connected to conductor 77, the filter can pass through it and can be seen when stepping up, and a third line 82, which is connected to conductor 77, emerges from the analyzer 37 and thus completes the loop. as shown in FIG. 7 is shown. The control conductor ent-When using the device of FIG. 2 and 5, 60 similarly holds conductors 75 and 76 which are made into appropriate electrical connections (not shown) of a similar loop by means of leads 84, to solenoid 30; This brings together for 86 and 86, with the achievement of the achievement of the things shown in FIGS. 3 device 85 connects conductors 75 and 76 while the magnetic fields illustrated in FIGS. 4 and 5 are provided. In lines 84 and 86 to conductors 75 and coil 52, power is only required at the beginning, 65 are connected.

um einen Strom in der supraleitfähigen Spule an- Der eine Teil des Körpers 70 trägt als Niederschlagaround a current in the superconducting coil. One part of the body 70 carries as a precipitate

zulassen. Nach Einschalten der Lichtquelle 32 kann an seiner Bodenfläche einen Leiter 90 in Form einesallow. After the light source 32 has been switched on, a conductor 90 in the form of a

der Beobachter die an der Prüfstelle der Scheibe 10 Films aus einem Metall, das bei den Temperaturenthe observer at the test point of the disc 10 film made of a metal that at the temperatures

des flüssigen Heliums supraleitfähig ist. Wie im Fall der Leiter 74, 75, 76 und 77 ist auch der Leiter 90 geeignet, an Leitungen 91 und 92 wie in der Darstellung der F i g. 7 angeschlossen zu werden, so daß der Leiter 90 in einen elektrischen Kreis einbezogen werden kann.of liquid helium is superconductive. As in the case of conductors 74, 75, 76, and 77, conductor 90 is also suitable to lines 91 and 92 as in the illustration of FIG. 7 to be connected so that the conductor 90 can be included in an electrical circuit.

Claims

Patent claims:

1. Magneto-optical Faraday body for measuring magnetic fields, the two plane-parallel, Has optically smooth surfaces, thereby characterized in that it is made of cerium phosphate glass the thickness of which is less than about 1.5 mm and the opposite surfaces thereof within a tolerance range of at most

are coplanar about 0.0127 mm along the greatest extent of the body.

2. Magneto-optical Faraday body according to claim 1, characterized in that a Surface of the body to reflect the light rays entering through the other surface is provided with a coating.

3. Magneto-optical Faraday body according to claim 1 or 2, characterized in that a surface of the body is provided with an aluminum or silver coating, the one Thickness of approximately 0.002 mm.

Considered publications:
F. Kohlrausch: Practical Physics (1955).
Vol. 1, 20th ed., Pp. 568 and 569, 425.

1 sheet of drawings