DE1766533A1

DE1766533A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Pruefung des Magnetostriktionskoeffizienten

Info

Publication number: DE1766533A1
Application number: DE19681766533
Authority: DE
Inventors: Portas Geoffrey Norman
Original assignee: Plessey Co Ltd
Current assignee: Plessey Co Ltd
Priority date: 1967-06-09
Filing date: 1968-06-08
Publication date: 1971-08-05
Also published as: CS162619B2; SE351298B; GB1228590A; US3522523A; NL6808096A; FR1570787A

Description

Dipl.-lng. Egon Prinz Dr. Gertrud Hauser Dipl.-lng. Gottfried leiser Patentanwälte Telegramme: Labyrinth MOnchen

Telefon: 83 15 10 Pottscheckkonto ι MOnchen 117078

8000 Manchen 60, ·f,

Ernsbergerstrasse 19

1968

Unser Zeichen: P 1983

THE PLESSLY COMPANY LILITKD

56 Vicarage Lane., Ilford, Essex/Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung des i-ia^ne tost rikt ions-

koeffizienten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von logischen Vorrichtungen. Insbesondere bezieht aich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von dünnen Ma^netschichtan, v/elche

Bu/0r.

auf

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auf langgestreckte Träger aufgebracht sind.

Es ist bereits vorgeschlagen worden., in einem magnetischen Datenspeicher einen elektrisch leitenden Draht zu verwenden, auf v/elchen eine dünne zylindrische Schicht aus ferromagnetische!!; Material aufgebracht ist. Bei einem Verfahren zum Aufbringen der Schicht v/ird ein geeignet gereinigter und vorbereiteter leitender Draht kontinuierlich durch ein Galvanisierungsbad geleitet, in welchem die Galvanisierung durchgeführt wird₃ wobei der Draht als eine Elektrode des Galvanisierungsverfahrens verwendet wird. Um darüber hinaus der aufgebrachten dünnen Schicht eine einaxiale Anisotropie zu erteilen, wird während der Galvanisierung ein ausrichtendes magnetisches Wechselfeld angewendet. Bei einer Ausführungsform, bei der es erforderlich ist, der dünnen i:agnetschieht in ihrer Umfangsrichtung eine Vorzugsachse der iiagnetisierung zu erteilen, wird das ausrichtende Uechselfeld durch Aufgeben eines Wechselstroms auf den Draht erzeugt.

Bei einer Ausführungsform besteht die Magnetschicht, aus einer Nickel-Eisenlegierung und es ist erwünscht, daß das anteilige Verhältnis von Nickel und Eisen in der Legierung so gewählt ist, daß die Legierung eine minimale Belastungsempfindlichkelt oder Magnetostriktion aufweist, da eine solche Eigenschaft die Probleme bei der Handhabung solcher

logischer

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BAD

logischer Vorrichtungen verhindert, insbesondere uenn diese in Gpeicherebenen eingebaut sind und Belastungen unterworfen sein können.

Der Hagnetostriktionskoeffizient einer dünnen ',agnetsciiicht bibt die Empfindlichkeit der i:a;;netisierun|-; derselben gegen Belastung cm. Y.enn der ^apietostriktions- ■ koeffizient Mull ist ₃ 30 ist aie Belastungserxfindlichkeit % Mull. Wenn der liagnetostriktionskoeffizient einen positiven Wert hat j sucht sich die hafiiietisierung des Clements parallel zur Achse der ausgeübten Belastung auszurichten. Wenn der Magnetostriktionskoeffizient einen negativen Viert hat, so sucht sich die liagnetisierung des Elements senkrecht zur Achse der ausgeübten Belastung auszurichten. Bei dünnen Schichten aus .Kickel-Sisenlegierung hat es sich herausgestellt, daß bei Erhöhung des Prozentsatzes von nickel in der Legierung von unter 80ίΐ auf über 80^ o.er Magnetostriktions- m koeffizient sich rasch von einen negativen Viert auf einen positiven Viert ändert. In der Praxis werden die Bedingungen des Galvanisierun^sVerfahrens, durch Vielehes die dünne na^netschicht ausgebildet wird, so gewählt, daß die Zusammensetzung der aufgebrachten Legierung im wesentlichen aus 80/5 Wickel und 20$ Eisen besteht. Infolge der raschen Änderung des Ilagnetostriktionskoeffizienten in der Umgebung dieser Zusammensetzung ist es jedoch erwünscht, daß der ilagnetostriktions-

koeffizient 109832/0670

BAD GiUGi

!coefficient einer kontinuierlich gebildeten dünnen Magnetschicht auf einem langgestreckten Träger von Zeit zu Zeit im Hinblick darauf abgefühlt oder abgetastet wird, daß sichergestellt wird, daß dieser Koeffizient in keinem»Teil der Länge der dünnen Magnetschicht einen unerwünscht hohen Viert hat.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zum Prüfen einer logischen Vorrichtung geschaffen, welche einen langgestreckten Träger mit einer darauf aufgebrachten dünnen Magnetschicht aufweist, wobei die Schicht eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung besitzt. Bei diesem Verfahren wird auf die Schicht eine Belastung ausgeübt und die Verschiebung der bevorzugten Liagnetisierungsrichtung abgetastet.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Prüfen einer logischen Vorrichtung geschaffen, Vielehe einen langgestreckten Träger mit einer dünnen Magnetschicht aufweist, die eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung besitzt und auf dem Träger aufgebracht ist. Diese Vorrichtung weist eine Einrichtung zur Ausübung einer Belastung auf die Magnetschicht und eine Einrichtung zum Abtasten der Verschiebung der bevorzugten Magnetisierungsrichtung auf.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der langgestreckte 109837/0670

BAD ORIGiNAL

streckte Träger aus einem elektrisch leitenden Draht und die dünne Magnetschicht ist eine auf den Draht aufgebrachte zylindrische Schicht. Außerdem ist die bevorzugte Magnetisierungsrichtung oder Vorzugsachse der Magnetisierung der dünnen Magnetschicht in Umfangsrichtung der Schicht angeordnet und wird erzeugt, indem auf den Trcigeraraht während des Aufbringens der dünnen Magnetschicht ein geeigneter Wechselstrom aufgegeben wird, welcher ein in Umfangsrich- M

tung verlaufendes magnetisches V/echselfeld erzeugt. Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein solcher, eine dünne !Magnetschicht tragender und noch dem magnetischen Viechseifeld ausgesetzter Draiit durch ein schwaches magnetisches Gleichfeld geleitet₃ welches senkrecht zum magnetischen V/echselfeld angewendet wird, d.h. das magnetische Gleichfeld wird in Axialrichtung des Drahtes angewendet. Dies bewirkt, daß die resultierende Magnetisierung der zylindrischen Magnetschicht symmetrisch um die Achse des Drahtes verteilt J ist. Sodann wird eine Belastung auf den die Iiagnetischicht tragenden Draht in Form einer geringen Verdrillung ausgeübt und wenn die Schicht einen endlichen Ilagnetostriktionskoeffizienten besitzt, so schrägt sich die bevorzugte Ilagnetlsierungsrlchtung gegen die Umfangsrichtung der Schicht im einen oder anderen Richtungssinn in Abhängigkeit vom Vorzeichen des Maenetootriktionskoeffizienten ab. Dies hat zur Wirkung, daß die genannte resultierende Magnetisierung der Schicht umdLe

Achse BAD OHIGiNAL.

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Achse des Drahtes asymmetrisch wird. Eine Aufnahme- oder Prüfspule kann rinrs um den Draht zum Abtasten der resultie renden Ilacnetisierunr angeordnet und eine geeignete Einrichtung kann verwendet v/erden, wodurch eine Anzeige der Asymmetrie der Iiagnetisierung und dadurch jeder Verschiebung der bevorzugten iiag-netisierungsrichtung in Abhängigkeit von der Verdrillung erzielt .werden kann.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen

Figuren la. Ib₃ Ic und 2 Darstellungen zur Erläuterung
der Theorie der Erfindung,

Figur 3 eine schematinche Darstellung einer Ausführungsform der erfindun^s-emüßen Vorrichtung und

Figur 4 eine Gchaltskizze einer Schaltung zur Verwertung eines abgetasteten Signals aus der Vorrichtung gemäß
Figur j.

Die Erfindung wird in Verbindung nit der Zeichnung in
ihrer Anwendung auf eine logische Anordnung in Form eines leitenden Drahtes beschrieben, welcher mit e.iner zylindri schen dünnen Schicht aus einem geeigneten ferromagnetißchen

Material 109832/0670 _BA0 orighmal

Material beschichtet ist, das beispielsweise eine Hickel-Eisenlegierung sein kann. Die logische Anordnung dieser Ausführungsform wird in einem im wesentlichen kontinuierlichen Verfahren hergestellt und geprüft, indem ein leitender Draht durch eine Reihe von Verfahrensstufen geführt wird, in deren einer die dünne Schicht auf dem Draht durch Galvanisierung ausgebildet wird., wobei in einer anderen Verfahrensstufe die dünne Schicht durch ein Verfahren und eine Vor- M richtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf Ilagnetostriktion geprüft wird.

In Figur la ist ein Stück der zylindrischen dünnen Schicht in vergrößertem Maßstab dargestellt und mit 1 bezeichnet. Ein Wechselstrom i._c wird längs des Drahtträgers geleitet und dies kann zweckmäßigerweise der Wechselstrom sein, welcher während der Galvanisierung angewendet wird, um eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung der zylindrischen Schicht in einer Umfangsrichtung hervorzurufen. Daher ruft der Wechselstrom !.„ einen magnetischen Wechselstrom hervor, welcher in Figur 1 mit H._c bezeichnet ist. Die Magnetisierung M der zylindrischen Schicht infolge des magnetischen Wechselfeldes H_AC in Abwesenheit einer Belastung ist in Figur la dargestellt und verläuft in Umfangsrichtung der Schicht 1. Es wird bemerkt, daß die Magnetisierung M mit dem magnetischen Wechselfeld H.„ wechselt. Figur Ib zeigt die Wirkung

der

109832/0670 _BAD .ur

der Magnetisierung Γί der dünnen Schicht 1 bei Anwendung eines schwachen magnetischen Gleichfelds H_ßC in Axialrichtung der Schicht 1 zusätzlich zum magnetischen Wechselfeld H-_c. Bei der Darstellung in Figur Ib wird angenommen, daß keine Belastung auf die Schicht 1 ausgeübt wird, so daß die bevorzugte Magnetisierungsrichtung parallel zum magnetischen Wechselfeld II.„ verbleibt, wie durch die gestrichelte Linie angegeben. Die Wirkung des schwachen magnetischen Gleichfelds besteht darin, daß die Magnetisierung Ii veranlaßt wird, sich zur Achse der Schicht 1 zu drehen, wobei die Magnetisierung Ι··ί unter einem Winkel θ gegen die Achse symmetrisch um diese verteilt ist. Wenn nunmehr eine kleine Verdrillung auf den die zylindrische dünne Schicht 1 tragenden Draht ausgeübt wird, und die Schicht einen endlichen Magnetostriktionskoeffizienten aufv.^reist, dann hat diese Verdrillung zur Wirkung,, wie in Figur Ic gezeigt, die bevorzugte Magnetisierungsrichtung zu veranlassen, sich gegen die Umfangsrichtung der zylindrischen Schicht 1 unter einem Winkel γ abzuschrägen, wobei der Piichtungssinn der Verschiebung der bevorzugten Nagnetisierungsrichtung davon abhängt, ob der Magnetostriktionskoeffizient positiv oder negativ ist, und die Größe des Winkels Jf von der Größe des I'agnetostriktionskoeffizienten abhängt. Die Wirkung der Verschiebung der bevorzugten Magnetisierungsrichtung beruht darin, daß eine entsprechende

Verschiebung

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BAD

Verschiebung der resultierenden Magnetisierung Π hervorgerufen wird., welche nicht mehr symmetrisch um die Achse der Schicht 1 ist und unter unterschiedlichen Winkeln O₁ und Q_n gegen diese Achse geneigt ist. Es wird bemerkt, daß die resultierende Magnetisierung der Schicht symmetrisch ist, wenn der Magnetostriktionskoeffizient der Schicht 1 Hull ist j unabhängig davon₅ ob eine Belastung, auf die Schicht 1 ausgeübt wird. Daher gibt die Asymmetrie der resultierenden wagnetisierung H den Hagnetostriktionskoeffizienten der Schicht 1 an.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die resultierende^ Magnetisierung einer dünnen liagnetschicht kontinuierlich durch eine Prüfspule abgetastet₃ welche um den die Schicht tragenden Draht angeordnet ist, wobei der Draht durch die Prüfspule geführt wird, und außerdem wird der Draht periodisch verdrillt, um eine Prüfung des Ilagnetostriktionskoeffizienten zu ermöglichen. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Vorgangs ist schematisch in Figur 3 dargestellt, in welcher ein Drahtträger, auf welchem eine dünne zylindrische liagnetschicht ausgebildet ist, längs einer LJ ah η durch drei Rollenpaare 2, 3 und k geführt wird. Die Rollenpaare 2 und H haben eine feste Lage, eine Rolle des Rollenpaars 3 ist jedoch seitlich verschiebbar, so daß der beschichtete Draht verdrillt werden kann, wobei der Draht mit 5 bezeichnet ist. Ein Wechsel

~*^ ' ström

109832/0870 ⁸^

- ίο -

strom i^_c wird in den Draht 5 geschickt und erzeugt das obengenannte magnetische Wechselfeld H_AC. Zweckmäßlgerweise kann der Strom i._c der Wechselstrom sein, welcher während des GalvanisierungsVerfahrens angewendet wird, um in der zylindrischen Magnetschicht eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung in Umfangsrichtung hervorzurufen. Zwischen den Rollenpaaren 2 und 3 ist eine Feldspule 6 so angeordnet, daß sie den beschichteten Draht 5 umgibt, während dieser Draht 5 durch die Rollen 2,^3 und 4 in der angegebenen Richtung gefördert wird. Ein Gleichstrom wird in die Feldspule 6 geschickt, um ein schwaches magnetisches Gleichfeld H in Axialrichtung des beschichteten Drahtes 5 hervorzurufen. Zwischen den Rollenpaaren 2 und 3 ist weiter eine Prüfspule so angeordnet, daß sie den beschichteten Draht 5 umgibt und die resultierende Magnetisierung der dünnen zylindrischen Magnetschicht in Abhängigkeit von den Feldern H._c und H_DC abtastet.

Bei Betrieb der in Figur 3 gezeigten Vorrichtung wird der Draht 5 kontinuierlich durch die Rollenpaare 2, 3 und H vorgeschoben und die Magnetfelder ll.„ und H_DC werden erzeugt, so daß sich eine resultierende Magnetisierung M der zylindrischen Magnetschicht ergibt, welche durch die Prüfspule 7 abgetastet wird. Periodisch wird die bewegliche Rolle des Rollenpaares 3 seitlich bewegt, 30 daß auf das

beschichtete 109832/0670 bad o_mmAL

beschichtete Drahtstück 5 zwischen den Rollenpaaren 2 und k eine Drillwirkung ausgeübt wird. Die Rollen 2 und 4 gewährleisten, daß die Verdrillung des beschichteten Drahtes stets auf das gleiche Drahtstück ausgeübt wird., und gewclhrleistet vielter, daß diese Verdrillung nicht auf andere Vorrichtungen im herstellungsverfahren übertragen wird. Vorzugsweise wird die bewegliche Rolle durch pneunatische Faltenbillge oder dergleichen bewegt- welche mit einer Rückholfeder % verbunden sina. um die Rolle in ihre Ausgangsstellung zurückzubi'ingen, wenn die Faltenbt.lge entspannt werden. Beispielsvjeise kann die bewegliche Rolle in der seitlichen Richtung so bev/egt v/erden, da£ äer Draht 5 um eine Strecke von etwa 0,13 nun (5/1000 inch) verdrillt v:ird und in seiner verschobenen Lage etv;a 1 Sekunde lang gehalten wird. Darüber hinaus kann die beviegliche Rolle so ausgestaltet sein, daß sie alle 15 Sekunden bewegt wird.

Die in der Prüfspule 7 in Abwesenheit einer auf den Draht 5 ausgeübten Verdrillung induzierte Spannung ist schematisch in Figur 2 dargestellt. Aus dieser Figur ist ersichtlich _i daß die induzierte Spannung bezüglich der Axialrichtung des Drahtes 5₃ welcher der vertikalen Achse entspricht, symmetrisch ist. Die induzierte Spannung hat zwei Cpannungsspltzen A und B, wie aus Figur 2 ersichtlich, Vielehe gleiche Höhe aufweisen, wenn die induzierte Spannung und dementsprechend die resul-

tierende

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BAD ORiGJN₁AL

tierenae liagnetisierung V. symmetrisch ist. V'enn der . Draht 5 nicht verdrillt wird, sind daher die Spitzen Λ und B gleich hoch und bei dieser Ausführung form können uie Spitzen A und B alle 15 Sekunden in Abhängigkeit von: I.ngnetostriktionskoeffizienten der zylindrischen iMagnetschicht unterschiedliche Höhen aufweisen.

Der Ausgang der Prüfspule 7 wird auf einen mit Torimpuls gesteuerten Differentialverstfirker gegeben_; welcher zur Abtastung von Differenzen zwischen den Höhen der Spitzen A und B verwendet wird. Eine Schaltskizze eines geeigneten, mit Torimpuls gesteuerten Differentialverstärkers für diesen Zweck ist in Figur 4 dargestellt. In.dieser Schaltung ist die Prüfspule 7 so angeordnet, daß sie die Basen von zwei Transistorverstärkern T. und Tp jeweils über in Reihe damit liegende Kondensatoren C. bzw. C- und Widerstände R. bzw. Rp speist. Der Basis-Kollektorkreis jedes der Transistoren T₁ und T₂ enthält v/eitere Widerstände R₇ bzw. R₁^ und die Kollektoren sind jeweils mit einer positiven Spannungsquelle von 9 Volt jeweils über Vorwiderstände Rc bzw. R^- verbunden. Die Emitter der beiden Transistoren T. und T₀ sind geerdet und ihre Kollektoren sind jeweils über Kondensatoren C, bzw. C_v mit der Basis der Transistoren T. bzw. T_/( verbunden. Die Basen der Transistoren T^ und Ti₁ sind über Ui.dersti.'nde H₇ bzw. U_r auch ;:;it Erde und

über

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BAD

-■13 -

über Widerstände Rg bzu. R^₀ mit der positiven Spannung quelle von 9 Volt verbunden. Außerdem sind parallel zu jedem der Widerstünde R₇. und R₀ zwei VJero ,-eschaltet, deren einer in einer Richtung und deren anderer in der entgegengesetzten Richtung .^;cpolt ist. In jedem Fall enthält der erste in einer Richtung ^epolte V.^ro^r; in Reihe einen Widerstand R.. bzw. Π. _Oi eine Diode D. bzw. D₀ und eine Induktivität L. bzw. L₀. Der zweite in einer Richtung gepolte Weg enthält in jeden Fall eine Diode D^ bzw. Ou. Die Dioden D. und D_n sind r.iit entr.e_t"en.^eset2ter Polarität mit den Dioden D_v und Dj verbunden ₃ \;le dargestellt.

Die Emitter der Transistoren T-, und Tj, sind über VJiderstände R₁^, bzv/. R₁Ii f.eerdet und ihre Kollektoren sind durch Widerstände R^₁- bzvi. R.^ mit der Spannuiifjsquelle von 9 Volt verbunden. Diese Kollektoren der Transistoren Ύ-, und T^ sind außerdem jev/eils über Dioden Df- bzv.'. Dg mit den Basen von zv/ei weiteren Transistoren T_r bzw. IV verbunden. Die Verbindungen zv/ischen den Dioden D_r und Dg und den jevieiligen Transistoren T_r und T^ sind ebenfalls über Speicherkondensatoren C_r bzv;. Cg mit der 3pannun;;squelle von 9 Volt verbunden. Die Emitter der Transistoren T_r und TV sind über Widerstände R₁₇ bzw. R^ mit der Spannunßsquelle von 9 Volt verbunden und ihre Kollektoren sind geerdet. Die Emitter der Transistoren T_r und Tg sind außerdem mit einem I-iotor 8 gekoppelt.

Eine BAD OHIGlNAL

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Eine Steuerspule T ist als Primärwicklung eines Transformators vorgesehen, dessen Sekundärwicklungen die Induktivitäten L^ und L₂ sind, welche in entgegengesetzter Phase geschaltet sind, und die Steuerspule T ist in Reihe mit dem galvanisierten Draht 5 geschaltet, weswegen der Strom i_ftC in derselben fließt.

Bei Betrieb des in Figur ¹I dargestellten gesteuerten Differentialverstärkers wird das von der Prüfspule 7 aufgenommene Signal gleichzeitig auf die Basen der

s.-Transistoren T., und Tp gegeben, wo es verstärkt wird.

Gleichzeitig wird der Strom i.„ durch die Steuerspule T und von dort zu den Induktivitäten L^ und Lp geleitet. In der positiven Halbperiode des !iechselstroms fließt Strom durch die Dioden D. und D-, wodurch die Basis des

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Transistors T^ unterhalb Erdpotential gehalten und da- * durch verhindert wird, daß das verstärkte Signal aus dem Transistor T. zur Diode D₁- und zum Kondensator C^ übertragen wird, welche zusammen einen Dioden-Pumpenintegrator bilden. Ebenfalls während der positiven Halt» periode verhindert die Diode D„₅ daß Strom von der Induktivität Lp so fließt, daß die Basis des Transistors T^ gerade oberhalb Erdpotential liegt. Das verstärkte Signal aus dem Transistor T₂ wird dalier durch den Transistor T₁^ \ weiter verstärkt und durch einen Dioden-Pumpenintegrator

integriert 109837/0670 bad original

into, riert, uelcher aus .-.er Dioc'e D- um! den Kondensator C- bcatclit. Uährend eier r.c.;ativen IIalbperiode des IIechsel-Gtro:.iG tritt das üm:*el.ehrte ein_; wobei das ruf den Transistor T₁ ^.e;:ebene Signal verstärkt unJ integriert wird, während aas auf der. Transistor ^:λ'_ο ^;e,;ebene Signal ^;e-

Aus I'i_our 2 ist ei'sic^tlich. daß die linke Spitze A der von j er Prüf spule 7 auf^enoi.^.ienen V.'ellenforn x/Oirend der negativen halbperiode des ".,'echseistrors auftritt, während die Cpltse J nährend der positiven Halbperioc.e dieses V.'echselstroms auftritt. Daher v,^rird die Spitze A durch den Dioden-Pumpeninte.^rator integriert, v;elcher aus der Diode D_r und den Aondensator C_n besteht- während die Spitze B durch den Dioden-Punpeninte^rator integriert wird, v/elcher S.US der Diode D,- una dein Kondensator C,- besteht. Diese inte^rierten Signale v/erden über die Transistoren IV und T welche eine Stromverstärkung bewirken, auf den Motor 8 ^e^eben. Der Hotor 8 ist so ausgebildet₅ daß eine Hullablesung erzielt wird- wenn die höhe der Spitze A gleich der Höhe der Spitze B ist. Jede Abweichung von der llullablösung zei^t daher eine Asymmetrie der von der Prüfspule 5 aufgenommenen VJellenfom; und daher einen endlichen Uert des i,a₀netostriktionskceffisienten der zylindrischen IIa_c--:netsciiicht an. Dorüber hinau:; :;ibt die Riciitun^ der Verschiebunr

von

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- ιΰ -

von der liullablesung an₅ welche der Spitzen A und B höher ist, v;oraus das Vorzeichen des i;agnetostriktionskoeffizienten zu entnehmen ist. Es wird bemerkt, daß bei Verwendung des gesteuerten üifferentialverstärkers gemäß Figur 4 in Verbindung mit der anhand von Figur 3 beschriebenen Vorrichtung der Motor 8 normalerweise eine IJullablesung ergibt, d.h. v.'enn keine Verdrillung auf den beschichteten Draht 5 ausgeübt viird; und der Motor kann alle 15 Sekunden eine endliche Ablesung ergeben, vrelche den riagnetostriktionskoeffizienten eines bestimmten^ der Prüfung unterzogenen Stücks,der zylindrischen Magnetschicht angibt.

Die Erfindung ist zwar insbesondere in bezug auf die in aen Figuren 3 und H dargestellte Ausführungsform beschrieben worden. Es können jedoch auch andere Verfahren und Vorrichtungen zum Abfühlen oder Abtasten der Verschiebung der bevorzugten Ilagnetisierungsrichtung einer dünnen Magnetschicht in Abhängigkeit von einer darauf ausgeübten Belastung verwendet werden.

Patentansprüche

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BAD ORIGINAL

Claims

T/ b b 5 3

Patentansprüche

f' !-/Verfahren zur Prüfung des UagnetostriktionsLoeffizienten und dadurch der Zusammensetzung von dünnen Harnetschichten, welche von einem Träger getragen werden und eine bevorzugte iiagnetisierungsrichtung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Belastung auf die Schicht ausgeübt wird und die Verschiebung der bevorzugten Ilagnetisierungsrichtung abgetastet vjird.
2. Verfahren nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Magnetschicht auf einera langgestreckten Träger aufgebracht v/ird und die Schicht belastet wird, indem dem Träger eine Verdrillung erteilt v/ird, und daß jede Verschiebung der Magnetisierung der Schicht durch eine die Magnetschicht umgebende Prüf spule abgetastet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger in Form eines leitenden Drahtes verwendet wird, v/elcher eine zylindrische, dünne, magnetische Legierungsschicht mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Vorzugsrichtung der Magnetisierung trägt, daß durch den

Draht BAD OnIGlNAL

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Draht ein nagnetisierender VJechselstrom geleitet wiru. daß der Draht einem Gleichstror.feld zur Erzeugung eines senkrecht zur bevorzugten iiagnetisierungsrichtung verlaufenden Feldes unterworfen wird_ daß der 1r;':;er verdrillt wird., um die dünne Schicht einer Belastung zu unterziehen, unc daß die Prüfspule koaxial zum Draht angeordnet wird und in derselben eine Signalspannung induziert wird^ welche jeo.e Verschiebung der bevorzugter, i.agnetisierungsrichtung der dünnen Schicht anzeigt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Prüf spule zu einer, gesteuerten Differentialverstärker geleitet wirci₅ welcher einen Ausgang liefert, wenn die bevorzugte Hagnetinierungsrichtung durch die Belastung der Schicht verschoben wird, wobei das Vorzeichen des elektrischen Ausgangs das Vorzeichen des riagnetostriktionskoeffizienten angibt.
5. Verfahren nach Anspruch 3_; dadurch gekennzeichnet, daß der Draht zwischen Rollenpaaren durchgeleitet wird., wobei ein mittleres Rollenpaar von Zeit zu Zeit seitlich verschoben wird, so daß zu Belastungszwecken der Draht einer Verdrillung unterzogen wird.
6. Vorrichtung zur Prüfung des Magnetostriktionskoeffizienten einer dünnen, magnetischen Legierungsschicht mit Zylinderform, welche auf einen leitenden Draht aufgebracht ist,

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BAD OWGWAL

ν.^τουei die ocnicht eine in Unfangsrichtung verlaufende bevorzugte . iagnetisierungürichtung aufweist. gekennzeichnet durch Paare von beab standet on Rollen, zwischen Vielehen der Draht durchlauft, eine Einrichtung ζ us: Aufgeben eines Uechoelötrozus auf den Draht, eine Gleichfeldspule, welche den Draht zwischen den zwei :lollenpaaren ui.gibt und koaxial au diesen angeordnet ist. eine Einrichtung zur Aufgabe eines Gleichstrom auf die Oleichfeldsr.ule. ur: M

ein Oleichfeld senkrecht zu den in Uir.fangs richtung verlaufenden Uechselfeld zu erzeugen, welches durch den Wechselstrom in der Schicht erzeugt wird, eine Prüfspule, welche den Draht in der Umgebung des Gleichfelds umgibt, eine Einrichtung zur seitlichen Verschiebung eines der Rollenpaare, um eine Verdrillung des zwischen den beiden anderen Rollenpaaren gehaltenen Drahtes zu bewirken, und durch eine elektrische Differenz-neßeinrichtung. Vielehe mit den Ausgang der Prüfspule gekoppelt ist, un eine Angabe jeder Verschiebung der bevorzugten Ilagnetisierungsrichtung anzuzeigen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Differenz-Heßeinrichtung aus einem mit Transistoren ausgestatteten, gesteuerten Differentialverstärker besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

der 109837/0670 BAD

der gesteuerte Differentialverstärker mit Transistoren ausgestattet ist und ein Paar von Diouen-Pumpenintegratorschaltungen zura Integrieren der jeweiligen Spitzen des .Signalspannungsaus ganges der Prüf spule aufweist, welche die Verschiebung der bevorzugten Hagnetisierungsrichtung anzeigen, und daß die Ausgänge dieser Puiupenschaltungen auf ein Heß ge rät gegeben \/erden₃ welches jede Differenz zxi lachen den integrierten Ausgängen registriert und dadurch eine Verschiebung der bevorzugten iiagnetisierungsrichturin anzeir.t.

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BAD

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