JPH0285784A - 磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置 - Google Patents
磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置Info
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- JPH0285784A JPH0285784A JP13354289A JP13354289A JPH0285784A JP H0285784 A JPH0285784 A JP H0285784A JP 13354289 A JP13354289 A JP 13354289A JP 13354289 A JP13354289 A JP 13354289A JP H0285784 A JPH0285784 A JP H0285784A
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- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、
磁場強度を制御して出方信号の大きさに変換する方法及
び装置に関する。
磁場強度を制御して出方信号の大きさに変換する方法及
び装置に関する。
光を透過可能とした磁性流体に磁場を印加すると光に対
する屈折率が変化する。この屈折率は、磁性流体に印加
された磁場の強さの敏感な函数となる。
する屈折率が変化する。この屈折率は、磁性流体に印加
された磁場の強さの敏感な函数となる。
酸化鉄等から成る強磁性コロイド粒子を分散したコロイ
ド溶液に磁場を加えた場合、微小な複屈折性を有するこ
とは、マヨラナ効果として公知である。しかしこのコロ
イド溶液のコロイド粒子数密度は、非常に小さがった為
、前述の効果も実験室に於ける興味の対象になる程度の
小さなものでしかなく、且つ短時間内にコロイド粒子が
沈澱してしまう様な不安定なコロイド溶液であった。
ド溶液に磁場を加えた場合、微小な複屈折性を有するこ
とは、マヨラナ効果として公知である。しかしこのコロ
イド溶液のコロイド粒子数密度は、非常に小さがった為
、前述の効果も実験室に於ける興味の対象になる程度の
小さなものでしかなく、且つ短時間内にコロイド粒子が
沈澱してしまう様な不安定なコロイド溶液であった。
この様な理由から前述の効果を応用しようとする考えは
、殆ど現れなかった。
、殆ど現れなかった。
この発明は、最近開発された磁性流体と呼ばれる強磁性
微粒子を界面活性剤で包み、溶媒中に安定した状態で分
散させたコロイド粒子数密度の極めて大きなコロイド溶
液が、従来の物質が示す同様な磁気光学効果の１０
倍も大きい効果を有する 事を利用したものである。
微粒子を界面活性剤で包み、溶媒中に安定した状態で分
散させたコロイド粒子数密度の極めて大きなコロイド溶
液が、従来の物質が示す同様な磁気光学効果の１０
倍も大きい効果を有する 事を利用したものである。
磁性流体薄膜を透過する光の屈折率は、正常光に対する
屈折串駐 と異常光に対する屈折率ｎ／の差Δｎ ＝
ｎ／／−ｎ上である。この八〇の磁場依存 性を測定する。ここで正常光、異常光とは、磁性流体薄
膜に入射する直線偏光のうち、偏光面（光の電気ベクト
ル）が磁性流体薄膜に印加される磁場に垂直な光を正常
光、平行な光を異常光と定義する（詳しくは本発明者の
「磁性流体−基礎と応用」昭和６３年５月２３日、日刊
工業新聞社刊第１０章 ［磁性流体磁気光学効果」参照）。
屈折串駐 と異常光に対する屈折率ｎ／の差Δｎ ＝
ｎ／／−ｎ上である。この八〇の磁場依存 性を測定する。ここで正常光、異常光とは、磁性流体薄
膜に入射する直線偏光のうち、偏光面（光の電気ベクト
ル）が磁性流体薄膜に印加される磁場に垂直な光を正常
光、平行な光を異常光と定義する（詳しくは本発明者の
「磁性流体−基礎と応用」昭和６３年５月２３日、日刊
工業新聞社刊第１０章 ［磁性流体磁気光学効果」参照）。
磁性流体薄膜を透過した正常光と異常光の位相差θは、
θ −２πｄΔｎ／λ
となる、ここでｄは、磁性流体薄膜の膜厚、λは光の波
長である。この結果は、本発明者の論文（Ｈａｏｎｅｔ
ｉｃ ’Ｆｌｕｉｄ’ｓ Ａｎｏｍａｌｏｕｓ
Ｐｓｅｕｄｏ−Ｃｏｔｔｏｎ Ｈｏｕ［ｏｎ Ｅｆｆｅｃｔｓ ａｂｏｕｔ １
０’Ｔｉｍｅｓ Ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ ｒｈａｔ ｏｒ Ｎ１ｔｒＯｂｅｎＺｅ、Ｊａｐａｎｅ
ｓｅ ＪＯＩｊｒｎａｌ Ｏｒ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ Ｖｏｌ、２２（１９ｇ３ ） 、ｐ９．１
１３７−１１４３）のＦｉｇ、７１参照、 この図の場
合は、ｄ−１２μｍ及び ２５μ園、λ＝ ６３３１−であるから、明らかに屈折
率 の差Δｎは、磁性流体薄膜に印加された磁場１１の 増加函数になる理論から、ヤは、１１の増加函数、 吐は、１１の減少函数になるから、この発明には異 常光を使用し、異常光に対する屈折率ｎの磁場依存性を
利用するものである。
長である。この結果は、本発明者の論文（Ｈａｏｎｅｔ
ｉｃ ’Ｆｌｕｉｄ’ｓ Ａｎｏｍａｌｏｕｓ
Ｐｓｅｕｄｏ−Ｃｏｔｔｏｎ Ｈｏｕ［ｏｎ Ｅｆｆｅｃｔｓ ａｂｏｕｔ １
０’Ｔｉｍｅｓ Ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ ｒｈａｔ ｏｒ Ｎ１ｔｒＯｂｅｎＺｅ、Ｊａｐａｎｅ
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ｙｓｉｃｓ Ｖｏｌ、２２（１９ｇ３ ） 、ｐ９．１
１３７−１１４３）のＦｉｇ、７１参照、 この図の場
合は、ｄ−１２μｍ及び ２５μ園、λ＝ ６３３１−であるから、明らかに屈折
率 の差Δｎは、磁性流体薄膜に印加された磁場１１の 増加函数になる理論から、ヤは、１１の増加函数、 吐は、１１の減少函数になるから、この発明には異 常光を使用し、異常光に対する屈折率ｎの磁場依存性を
利用するものである。
この発明は、磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、
磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及
び装置を提供するものである。
磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及
び装置を提供するものである。
前述の磁性流体ＦｉＪｌｉが示す複屈折の大きさは、
１００００ｅの磁場に対し、従来この種の現象で太き
な効果をもたらす事で知られているニトロペンゾールの
複屈折の大きさの約１０ 倍に達する。
複屈折の大きさの約１０ 倍に達する。
添附図面についてこの出願発明の詳細な説明する。入射
光の光源１の光軸上２上で、該光源に隣接して回折格子
３を垂直に設ける。
光の光源１の光軸上２上で、該光源に隣接して回折格子
３を垂直に設ける。
光軸上２上で、一端に集光ロッド・レンズ２１と他端に
平行ウッド・レンズ２３とを有する第１集光 ロツド、レンズ２２の該集光ロッド・レンズを、回 折格子３に隣接して設ける。
平行ウッド・レンズ２３とを有する第１集光 ロツド、レンズ２２の該集光ロッド・レンズを、回 折格子３に隣接して設ける。
光軸上２上で、平行ロッド・レンズ２３に隣接して第１
スリ・ノド板５と偏光子４とを一定間隔を置 いて夫々垂直に設け、該偏光子４の次に光源１の光が透
過可能な磁性流体素子６の平面の法線が光軸２に対して
θ角度となる様に該磁性流体光学素子６を傾斜して設け
、これ等部材を光を透過しない外匣（図示せず）内に封
入して一体の偏光部Ａとする。
スリ・ノド板５と偏光子４とを一定間隔を置 いて夫々垂直に設け、該偏光子４の次に光源１の光が透
過可能な磁性流体素子６の平面の法線が光軸２に対して
θ角度となる様に該磁性流体光学素子６を傾斜して設け
、これ等部材を光を透過しない外匣（図示せず）内に封
入して一体の偏光部Ａとする。
該磁性流体光学素子６は、直径的２０μ−のフェライト
鉄粉末の周囲を界面活性剤で包囲し、池内にコロイド状
に懸濁させた溶液を透明の薄いプレート内に封入したも
のである。
鉄粉末の周囲を界面活性剤で包囲し、池内にコロイド状
に懸濁させた溶液を透明の薄いプレート内に封入したも
のである。
光軸２上で磁性流体光学素子６の次に第２スリ、・Ｉト
板１０を垂直に設ける。一端に集光ロッド・レ ンズ２３と他端に平行ロッド・レンズ２１及び受光子 １１とを有する第２光フアイバ２０ａの該集光ウッド ・レンズを、該第２スリツト板１０に隣接して設け る。
板１０を垂直に設ける。一端に集光ロッド・レ ンズ２３と他端に平行ロッド・レンズ２１及び受光子 １１とを有する第２光フアイバ２０ａの該集光ウッド ・レンズを、該第２スリツト板１０に隣接して設け る。
光源１や受光子１１は、磁場の測定点から離れた箇所に
も配置可能となる０回折格子３を通過した単色光を、第
１光ケーブル２０を介して遠方の第スリツト板５に導く
、第１スリツト板５のスリット５′を通過した平行光線
は、偏光子４を通過して 偏光となる。
も配置可能となる０回折格子３を通過した単色光を、第
１光ケーブル２０を介して遠方の第スリツト板５に導く
、第１スリツト板５のスリット５′を通過した平行光線
は、偏光子４を通過して 偏光となる。
この偏光は、光軸２に対して平面の法線がθ角度類いた
磁性流体光学素子６に入り、該素子内で多重反射して透
過光と反射光が出て来る。
磁性流体光学素子６に入り、該素子内で多重反射して透
過光と反射光が出て来る。
透過光が第２スリツト板１０のスリット１０゛を透
過し、集光ロッド・レンズ２３から第２光ケーブル
２０ａを経て平行ロッド・レンズ２１及び受光子１１に
導びく、該受光子は、光量の変化を電気信号の大きさに
変えるから、磁性流体に印加される磁場強度を制御して
電気信号の大きさに変換する。
変えるから、磁性流体に印加される磁場強度を制御して
電気信号の大きさに変換する。
磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大
きさに変換する方法を実施する装置の側面略図である。
きさに変換する方法を実施する装置の側面略図である。
１ ・・・光源：
２ ・・・光軸；
３・・・回折格子：
４ ・・・偏光子：
５・ ・第１スリット板：
５′・ ・スリット：
６・・・磁性流体光学素子：
１０・・・第２スリット板；
１０゛ ・・・スリット：
１１・・・受光子：
２０・・・第１光ケーブル；
２１・・・集光ロッド・レンズ：
２２ａ ・・・第２光ファイバ：
２３・・・平行ロッド・レンズ。
Claims (2)
- （１）磁性流体に印加される磁場強度を制御し、出力光
の光量を制御する方法。 - （２）光源と； その光軸上に、該光源に隣接して垂直に設けられた回折
格子と、該回折格子に隣接する一端に集光ロッド・レン
ズと、他端に平行ロッド・レンズとを夫々設けられた第
１光ファイバと； 該平行ロッド・レンズの光軸上で、それに隣接して一定
間隔で夫々垂直に設けられた第１スリット板及び偏光子
と、平面の法線が光軸に対してθ角度となる様に傾斜し
て設けられた光が透過可能な磁性流体光学素子及び垂直
に設けられた第２スリット板とを、光を透過しない外匣
内に封入した偏光部と； 光軸上で該第２スリット板に隣接する端部に集光ロッド
・レンズと、他端に平行ロッド・レンズ及び受光子とを
夫々設けられた第２光ファイバとから磁場強度を制御し
て出力信号の大きさに変換する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13354289A JPH0285784A (ja) | 1989-05-27 | 1989-05-27 | 磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13354289A JPH0285784A (ja) | 1989-05-27 | 1989-05-27 | 磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12221782A Division JPH0812231B2 (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 磁性流体の屈折率磁場依存性を利用した光干渉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285784A true JPH0285784A (ja) | 1990-03-27 |
Family
ID=15107250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13354289A Pending JPH0285784A (ja) | 1989-05-27 | 1989-05-27 | 磁性流体の屈折率、磁場依存性を利用し、磁場強度を制御して出力信号の大きさに変換する方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0285784A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6232763B1 (en) | 1993-03-29 | 2001-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magneto-optical element and optical magnetic field sensor |
-
1989
- 1989-05-27 JP JP13354289A patent/JPH0285784A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6232763B1 (en) | 1993-03-29 | 2001-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magneto-optical element and optical magnetic field sensor |
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