JPH0752219B2 - 非破壊ヒステリシス試験装置 - Google Patents
非破壊ヒステリシス試験装置Info
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- JPH0752219B2 JPH0752219B2 JP2115705A JP11570590A JPH0752219B2 JP H0752219 B2 JPH0752219 B2 JP H0752219B2 JP 2115705 A JP2115705 A JP 2115705A JP 11570590 A JP11570590 A JP 11570590A JP H0752219 B2 JPH0752219 B2 JP H0752219B2
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- spot
- magnetic field
- destructive
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
- G01R33/14—Measuring or plotting hysteresis curves
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気層製品の磁気特性を試験するための装置に
関し、特に均一磁界内に製品を配置することにより製品
の両面のこれらの特性を同時に非破壊的に試験するため
の装置に関する。
関し、特に均一磁界内に製品を配置することにより製品
の両面のこれらの特性を同時に非破壊的に試験するため
の装置に関する。
（従来の技術） 磁気層のヒステリシスループを試験する装置は既知であ
り、そのような商業的に実用化されている従来形の装置
は誘導的技術を採用し、振動サンプル磁力計又は誘導ヒ
ステリシストレーサーとして商業的に知られている。そ
のような装置は当業者には既知であり、サンプルを試験
するために大規模な電磁界を必要とする。サンプルは大
規模な電磁石のギャップ内に配置されるので、通常製品
は破壊され、それからサンプルが取られた。
り、そのような商業的に実用化されている従来形の装置
は誘導的技術を採用し、振動サンプル磁力計又は誘導ヒ
ステリシストレーサーとして商業的に知られている。そ
のような装置は当業者には既知であり、サンプルを試験
するために大規模な電磁界を必要とする。サンプルは大
規模な電磁石のギャップ内に配置されるので、通常製品
は破壊され、それからサンプルが取られた。
磁気光学カー効果の装置が現在知られるヒステリシスル
ープ試験装置のもう一つの形態である。この装置の一タ
イプは又サンプルを大規模の電磁石のギャップ内に配置
するために製品を破壊して、サンプルを得る必要があ
る。このタイプの試験装置はDr.Richard M.Josephs、D
r.Charles S.KrafftとDouglas S.Crompton等により“Ma
gneto-optic Kerr Effect Hysteresis Loop Measuremen
ts on Particulate Recording Media"（微粒子記録媒体
における磁気光学カー効果ヒステリシスループ測定）の
タイトル名で1986年９月号のIEEE TRANSACTON ON MAGNE
TICS、VOL.MAG22、No.5の662-664頁に報告されている。
この関連において、そのギャップ長さは7.6センチメー
トルで説明されており、それは製品から採取されるサン
プルの大きさを限定する。このように、この装置はギャ
ップ空間あるいは深ギャップの外部で磁気記録デイスク
などの大きな製品を非破壊的に試験することが通常出来
ない。
ープ試験装置のもう一つの形態である。この装置の一タ
イプは又サンプルを大規模の電磁石のギャップ内に配置
するために製品を破壊して、サンプルを得る必要があ
る。このタイプの試験装置はDr.Richard M.Josephs、D
r.Charles S.KrafftとDouglas S.Crompton等により“Ma
gneto-optic Kerr Effect Hysteresis Loop Measuremen
ts on Particulate Recording Media"（微粒子記録媒体
における磁気光学カー効果ヒステリシスループ測定）の
タイトル名で1986年９月号のIEEE TRANSACTON ON MAGNE
TICS、VOL.MAG22、No.5の662-664頁に報告されている。
この関連において、そのギャップ長さは7.6センチメー
トルで説明されており、それは製品から採取されるサン
プルの大きさを限定する。このように、この装置はギャ
ップ空間あるいは深ギャップの外部で磁気記録デイスク
などの大きな製品を非破壊的に試験することが通常出来
ない。
ヒステリシス曲線を測定するもう一つの磁気光学カー効
果の方法が米国特許番号No.4,816,761で説明されてい
る。この装置は小ギャップを有する電磁リングマグネッ
トを使用する。試験される製品のために磁界を生成する
方法を提供するのだが、その磁束線は、それがギャップ
から離れて進むと均一性が無くなるので、リングマグネ
ットにより形成される磁界は非常に非線形となる。その
結果、測定は通常リングマグネット内のギャップに非常
に近接して、正確に配置された位置で行なわれる。周辺
磁束の極度の非線形性のために、測定点における磁界が
高精度で校正できない。磁気記録技術の進歩は高度な磁
化フィールドを使用するための測定装置を必要とするよ
り高い保磁力を生む。均一で高強度の磁界で採用される
主平面に関わらずに校正可能かつ反復可能で非破壊なヒ
ステリシスループ試験装置を提供することが非常に望ま
しい。測定点が配置される大きな範囲を提供し、そして
試験される製品の両面を最適に同時測定することを可能
にする装置で製品を試験することが出来ることが望まし
い。
果の方法が米国特許番号No.4,816,761で説明されてい
る。この装置は小ギャップを有する電磁リングマグネッ
トを使用する。試験される製品のために磁界を生成する
方法を提供するのだが、その磁束線は、それがギャップ
から離れて進むと均一性が無くなるので、リングマグネ
ットにより形成される磁界は非常に非線形となる。その
結果、測定は通常リングマグネット内のギャップに非常
に近接して、正確に配置された位置で行なわれる。周辺
磁束の極度の非線形性のために、測定点における磁界が
高精度で校正できない。磁気記録技術の進歩は高度な磁
化フィールドを使用するための測定装置を必要とするよ
り高い保磁力を生む。均一で高強度の磁界で採用される
主平面に関わらずに校正可能かつ反復可能で非破壊なヒ
ステリシスループ試験装置を提供することが非常に望ま
しい。測定点が配置される大きな範囲を提供し、そして
試験される製品の両面を最適に同時測定することを可能
にする装置で製品を試験することが出来ることが望まし
い。
（発明の概要） 本発明によれば、同一磁極極性の極片ペアーが提供さ
れ、それぞれが均一磁束密度の領域を有する高磁界強度
を発生するために対向して配置された面を有する。サン
プルは極片面のギャップに配置されるので、磁束線は試
験される磁気層を十分に、且つ均一に飽和させる（satu
rateさせる）。大抵の製品は基板の両面上に磁気媒体を
有しているので、この装置はサンプルの両面を飽和させ
る均一な磁界を提供することが出来る。
れ、それぞれが均一磁束密度の領域を有する高磁界強度
を発生するために対向して配置された面を有する。サン
プルは極片面のギャップに配置されるので、磁束線は試
験される磁気層を十分に、且つ均一に飽和させる（satu
rateさせる）。大抵の製品は基板の両面上に磁気媒体を
有しているので、この装置はサンプルの両面を飽和させ
る均一な磁界を提供することが出来る。
好適な形態において、偏光ビームは試験されるどちらか
の飽和表面上に照射され、入射及び反射ビームがギャッ
プ内で磁界線の方向と平行となる面を形成する。この偏
光ビームが均一磁界内で飽和される製品の表面と接触す
る時、偏光ビームの偏光面は、カー効果によりサンプル
の磁気特性に比例する角度で回転される。分析手段がレ
ーザービームの反射通路内に配置され、試験される製品
の磁気特性により引き起こされるビームのカー回転の関
数として、受信機へ反射ビームを伝送させる。受信機手
段は偏光面の回転角を製品のスポットの磁気特性を提供
するために使用される電気信号に変換する。
の飽和表面上に照射され、入射及び反射ビームがギャッ
プ内で磁界線の方向と平行となる面を形成する。この偏
光ビームが均一磁界内で飽和される製品の表面と接触す
る時、偏光ビームの偏光面は、カー効果によりサンプル
の磁気特性に比例する角度で回転される。分析手段がレ
ーザービームの反射通路内に配置され、試験される製品
の磁気特性により引き起こされるビームのカー回転の関
数として、受信機へ反射ビームを伝送させる。受信機手
段は偏光面の回転角を製品のスポットの磁気特性を提供
するために使用される電気信号に変換する。
サンプルを試験するための均一磁界を発生するために、
他の電磁システムを用いることができる。この構成にお
いて、それぞれがＮ極、極を、そしてその間にギャップ
を有する二つのリングマグネットが整列されているの
で、第一リングマグネットのＮ極は第二リングマグネッ
トのＮ極に対向し、そして第一リングマグネットのＳ極
は第二リングマグネットのＳ極に対向している。第一リ
ングマグネットのギャップは第二リングマグネットのギ
ャップに近接しており、そしてリングマグネットの極片
は同一平面上にある。各リングマグネットにより発生さ
れた磁束線は二つのマグネット間に均一の磁界を形成す
るように組み合わされている。この磁界はサンプルの両
面を飽和するのに適しているので、いずれの面の磁気特
性も同時に十分に試験される。
他の電磁システムを用いることができる。この構成にお
いて、それぞれがＮ極、極を、そしてその間にギャップ
を有する二つのリングマグネットが整列されているの
で、第一リングマグネットのＮ極は第二リングマグネッ
トのＮ極に対向し、そして第一リングマグネットのＳ極
は第二リングマグネットのＳ極に対向している。第一リ
ングマグネットのギャップは第二リングマグネットのギ
ャップに近接しており、そしてリングマグネットの極片
は同一平面上にある。各リングマグネットにより発生さ
れた磁束線は二つのマグネット間に均一の磁界を形成す
るように組み合わされている。この磁界はサンプルの両
面を飽和するのに適しているので、いずれの面の磁気特
性も同時に十分に試験される。
第１図は引用される前記IEEE紙で説明された穿孔技術の
破壊サンプル試験装置10の略図を示す。大きな電磁石の
大極片11,12が約３インチ離れて配置されているので、
その間の深ギャップフィールド内に試験されるサンプル
13を配置するための十分な空間が提供される。ホール効
果磁界プローブ14も又深ギャップフィールド内に配置さ
れる。巻き線15は磁極片11,12上に提供され、ギャップ
内に磁界を発生する。偏光レーザービームはレーザー16
により提供され、入射ビーム19を提供するために、反射
表面17、18に方向付けられ、深いギャップ内の磁界方向
と共通となる方向に方向付けられる。そのレーザービー
ム21は表面22,23からファラデーロテータ24上に反射さ
れる。そのファラデーロテータは、変調装置26の入力に
送られる時、回転される偏光面を有するビーム25を発生
する。レーザービーム25はファラデー変調装置26により
変調される偏光のその面を有するので、同期的に検出可
能な偏光方向を変動する時間でレーザー信号を生成す
る。変調装置26からの信号27はさらにアナライザー28、
スパイクフィルター29により処理され、そして検出装置
31で検出され、ライン32上でAC信号を生成し、そしてそ
れは同期復調装置33によりDC信号に変換され、ライン35
を介してオシロスコープまたは記録手段の垂直軸に送ら
れる。ライン36上のホール効果プローブ14からの出力は
ガウスメーター37に送られ、ライン38上にフィールド信
号を生成し、記録装置又はオシロスコープ34の水平軸に
送られる。信号発生装置39は同期復調装置33とAC増幅器
41に入力基準信号を提供する。ライン42上の増幅された
AC信号はファラデー変調装置26を駆動する。
破壊サンプル試験装置10の略図を示す。大きな電磁石の
大極片11,12が約３インチ離れて配置されているので、
その間の深ギャップフィールド内に試験されるサンプル
13を配置するための十分な空間が提供される。ホール効
果磁界プローブ14も又深ギャップフィールド内に配置さ
れる。巻き線15は磁極片11,12上に提供され、ギャップ
内に磁界を発生する。偏光レーザービームはレーザー16
により提供され、入射ビーム19を提供するために、反射
表面17、18に方向付けられ、深いギャップ内の磁界方向
と共通となる方向に方向付けられる。そのレーザービー
ム21は表面22,23からファラデーロテータ24上に反射さ
れる。そのファラデーロテータは、変調装置26の入力に
送られる時、回転される偏光面を有するビーム25を発生
する。レーザービーム25はファラデー変調装置26により
変調される偏光のその面を有するので、同期的に検出可
能な偏光方向を変動する時間でレーザー信号を生成す
る。変調装置26からの信号27はさらにアナライザー28、
スパイクフィルター29により処理され、そして検出装置
31で検出され、ライン32上でAC信号を生成し、そしてそ
れは同期復調装置33によりDC信号に変換され、ライン35
を介してオシロスコープまたは記録手段の垂直軸に送ら
れる。ライン36上のホール効果プローブ14からの出力は
ガウスメーター37に送られ、ライン38上にフィールド信
号を生成し、記録装置又はオシロスコープ34の水平軸に
送られる。信号発生装置39は同期復調装置33とAC増幅器
41に入力基準信号を提供する。ライン42上の増幅された
AC信号はファラデー変調装置26を駆動する。
第１図に示された先行技術の装置は2000エルステッド迄
の磁界強度を使用して説明されているが、約100アンペ
アの電流が複数の巻き線15に流されると、約10000エル
ステッドにまで駆動されることが可能である。
の磁界強度を使用して説明されているが、約100アンペ
アの電流が複数の巻き線15に流されると、約10000エル
ステッドにまで駆動されることが可能である。
第２図は引用される米国特許番号4,816,761に記載の薄
膜を磁気光学的に測定するもう一つの先行技術の方法を
示す。第２図は多くの巻き数44（通常約2000）を有する
電磁リングマグネット43の側面図を示す。リングマグネ
ット43は長さ1/8インチ、深さ約1/16インチ程度の非常
に小さいギャップ45で提供されているので、深ギャップ
として知られるギャップ深さ45内に15000エルステッド
迄の磁界強度で磁界50aを形成することが出来る。しか
しながら、近接外部ギャップ内の磁界50bはより小さく
（1/10インチから1/3インチ）なり、非常に高い非線形
磁界強度を有する。レーザー及び検出装置支持チューブ
46はリングマグネット43の壁を通じて挿入されているの
が示されており、マグネットの中心線と角度θをなして
形成する入射ビーム47と反射ビーム48を生成する装置の
支持を提供する。
膜を磁気光学的に測定するもう一つの先行技術の方法を
示す。第２図は多くの巻き数44（通常約2000）を有する
電磁リングマグネット43の側面図を示す。リングマグネ
ット43は長さ1/8インチ、深さ約1/16インチ程度の非常
に小さいギャップ45で提供されているので、深ギャップ
として知られるギャップ深さ45内に15000エルステッド
迄の磁界強度で磁界50aを形成することが出来る。しか
しながら、近接外部ギャップ内の磁界50bはより小さく
（1/10インチから1/3インチ）なり、非常に高い非線形
磁界強度を有する。レーザー及び検出装置支持チューブ
46はリングマグネット43の壁を通じて挿入されているの
が示されており、マグネットの中心線と角度θをなして
形成する入射ビーム47と反射ビーム48を生成する装置の
支持を提供する。
第２図において、試験される製品49は複数の層を含み、
その中でコバルトニッケルの磁気層がリングマグネット
の表面上に下向きに配置されるので、ギャップ45の中心
線、及び深ギャップフィールドに近接する外部ギャップ
フィールド内に試験されるスポットを配置することが出
来る。外部ギャップフィールドは非均一であるので、そ
れは測定される製品上に非均一な磁気的且つ電気的力を
発生させる。レーザーや検出装置に関するフィルムの位
置は重要であるので、これらの力は測定をより困難にす
る。さらに、磁界の非均一性（磁界はリングマグネット
表面からの距離の二乗で低下する）及び小さいギャップ
のため、測定位置において、即ち、レーザーが製品表面
に衝突するところ、の磁界を正確に校正するのは非常に
困難である。大抵の通常製品では、磁気フィルムはアル
ミニウム合金基板の両面上に配置されており、製品を移
動させずに両面を測定することが望ましい。先行技術の
設計でこれを実行するのは容易ではない。つまり、非均
一磁界は異なった強度の磁界を深ギャップと反対の基板
面の磁界よりも約３から10倍強い深ギャップの隣の基板
面の磁界でもって基板のそれぞれの面に適用するからで
ある。
その中でコバルトニッケルの磁気層がリングマグネット
の表面上に下向きに配置されるので、ギャップ45の中心
線、及び深ギャップフィールドに近接する外部ギャップ
フィールド内に試験されるスポットを配置することが出
来る。外部ギャップフィールドは非均一であるので、そ
れは測定される製品上に非均一な磁気的且つ電気的力を
発生させる。レーザーや検出装置に関するフィルムの位
置は重要であるので、これらの力は測定をより困難にす
る。さらに、磁界の非均一性（磁界はリングマグネット
表面からの距離の二乗で低下する）及び小さいギャップ
のため、測定位置において、即ち、レーザーが製品表面
に衝突するところ、の磁界を正確に校正するのは非常に
困難である。大抵の通常製品では、磁気フィルムはアル
ミニウム合金基板の両面上に配置されており、製品を移
動させずに両面を測定することが望ましい。先行技術の
設計でこれを実行するのは容易ではない。つまり、非均
一磁界は異なった強度の磁界を深ギャップと反対の基板
面の磁界よりも約３から10倍強い深ギャップの隣の基板
面の磁界でもって基板のそれぞれの面に適用するからで
ある。
第３図において、この図は本発明の好適形態のギャップ
部分の拡大図である。磁束線52（コイル63,65で発生さ
れた）は磁極片51a,51bのそれぞれの面から発する。磁
束線は同一磁極極性を有する極から発するので、磁束線
は互いに反発し合い、磁極片51a,51bの面に平行な通路
に沿って偏向される。その磁界は高強度となり、そして
磁極周囲の近辺で非常に均一となる。サンプル57の薄膜
磁気層56は均一磁界の領域内の磁極片間に配置される。
磁気薄膜の各表面で発生される磁界は均等で均一とな
る。
部分の拡大図である。磁束線52（コイル63,65で発生さ
れた）は磁極片51a,51bのそれぞれの面から発する。磁
束線は同一磁極極性を有する極から発するので、磁束線
は互いに反発し合い、磁極片51a,51bの面に平行な通路
に沿って偏向される。その磁界は高強度となり、そして
磁極周囲の近辺で非常に均一となる。サンプル57の薄膜
磁気層56は均一磁界の領域内の磁極片間に配置される。
磁気薄膜の各表面で発生される磁界は均等で均一とな
る。
偏光されたレーザービーム54はレーザー61により薄膜磁
気層56の下あるいは上（あるいは両方）のいずれかに照
射される。そのビームは何か適切な手段、例えば外部偏
光フィルターを使用することによるなど、で偏光可能で
あり、あるいはレーザーが内部的に偏光を完了してもよ
い。製品57の薄膜磁気層56から反射されたビーム59は検
出装置53に送られる。検出装置53は周辺光からの干渉を
低減するために帯域干渉フィルターを備えていても良
い。磁気層56は磁極片51a,51bから発する磁界を受け
る。偏光ビームは表面57の試験されるスポット58におけ
る磁気強度の変化に比例して角度的に回転せられる偏光
面を有し、それにより磁気光学カー効果を示す。支持表
面99により支持される製品57の表面との接触後、反射ビ
ーム59は開口部62を通過し、ビームがカー回転の関数と
して検出装置53に伝送されるアナライザー55に向かって
送られる。製品56の他の表面を試験するために、レーザ
ー61′、アナライザー55′、検出装置53′が配置されて
いる。
気層56の下あるいは上（あるいは両方）のいずれかに照
射される。そのビームは何か適切な手段、例えば外部偏
光フィルターを使用することによるなど、で偏光可能で
あり、あるいはレーザーが内部的に偏光を完了してもよ
い。製品57の薄膜磁気層56から反射されたビーム59は検
出装置53に送られる。検出装置53は周辺光からの干渉を
低減するために帯域干渉フィルターを備えていても良
い。磁気層56は磁極片51a,51bから発する磁界を受け
る。偏光ビームは表面57の試験されるスポット58におけ
る磁気強度の変化に比例して角度的に回転せられる偏光
面を有し、それにより磁気光学カー効果を示す。支持表
面99により支持される製品57の表面との接触後、反射ビ
ーム59は開口部62を通過し、ビームがカー回転の関数と
して検出装置53に伝送されるアナライザー55に向かって
送られる。製品56の他の表面を試験するために、レーザ
ー61′、アナライザー55′、検出装置53′が配置されて
いる。
コンピューター用の、ハードディスクの製造において、
そのようなディスクはアルミニューム基板のそれぞれの
面のコバルトニッケル、ニッケルりん光層を使用するこ
とで知られている。そのようなハードディスクは、試験
される製品を破壊、あるいは製造ラインを妨害しないで
製造製品の品質をモニターするために製造ラインから取
り出され、正確に校正された均一磁界でディスクの両面
を同時に試験され、所定時間内に製造ラインに戻され
る。薄膜磁気層が配置される磁界、およびアルミニュー
ム基板は、サンプルの両面に関して対照的でかつ均一で
あるので、従来技術における非均一磁気／電気力は、本
発明においては生じない。
そのようなディスクはアルミニューム基板のそれぞれの
面のコバルトニッケル、ニッケルりん光層を使用するこ
とで知られている。そのようなハードディスクは、試験
される製品を破壊、あるいは製造ラインを妨害しないで
製造製品の品質をモニターするために製造ラインから取
り出され、正確に校正された均一磁界でディスクの両面
を同時に試験され、所定時間内に製造ラインに戻され
る。薄膜磁気層が配置される磁界、およびアルミニュー
ム基板は、サンプルの両面に関して対照的でかつ均一で
あるので、従来技術における非均一磁気／電気力は、本
発明においては生じない。
第４図は電磁石66周りを包むコイル63、65、及び磁極片
51a、51bの対向して配置された二つの面から生成する磁
束線52を示す装置の側面図である。
51a、51bの対向して配置された二つの面から生成する磁
束線52を示す装置の側面図である。
第5A図は巻き線71と磁束線75で示された長方形磁極片74
aの平面図である。試験されるスポット58が示されてい
る。第5B図と第5C図は、磁束線75を生成する巻き線71と
73をそれぞれ有する対向して配置された磁極片74aと74b
の面の側面図と端面図である。試験されるスポット58が
示されている。この図から明らかなように、試験される
スポット58はギャップ内の均一磁界で完全に包含され
る。
aの平面図である。試験されるスポット58が示されてい
る。第5B図と第5C図は、磁束線75を生成する巻き線71と
73をそれぞれ有する対向して配置された磁極片74aと74b
の面の側面図と端面図である。試験されるスポット58が
示されている。この図から明らかなように、試験される
スポット58はギャップ内の均一磁界で完全に包含され
る。
第６図は円形磁極片面77の平面図と磁界磁束線72の方向
を示す。この図から、入射ビーム54と反射ビーム59が縦
方向のカー効果を決定するための磁界の方向と平行とな
る面を形成するように、レーザー61がサンプル上のスポ
ット58への入射ビーム54の方向付けを可能にするという
ことが容易に理解される。この配置はレーザー61、アナ
ライザー55、そして検出装置53により示されている。交
換的レーザー61′、アナライザー55′、そして検出装置
53′の配置が形成可能で、横方向のカー効果を測定す
る。これはスポット58上に入射ビーム54′を収束するこ
とにより完遂され、入射ビーム54′と反射ビーム59′が
磁界の方向と垂直となる面を形成する。
を示す。この図から、入射ビーム54と反射ビーム59が縦
方向のカー効果を決定するための磁界の方向と平行とな
る面を形成するように、レーザー61がサンプル上のスポ
ット58への入射ビーム54の方向付けを可能にするという
ことが容易に理解される。この配置はレーザー61、アナ
ライザー55、そして検出装置53により示されている。交
換的レーザー61′、アナライザー55′、そして検出装置
53′の配置が形成可能で、横方向のカー効果を測定す
る。これはスポット58上に入射ビーム54′を収束するこ
とにより完遂され、入射ビーム54′と反射ビーム59′が
磁界の方向と垂直となる面を形成する。
第7A図は全システムの略ブロック図を示す。入射レーザ
ービーム54と反射レーザービーム59は磁極片51aと51b内
の開口部62を通過する。レーザー61と検出装置53の両方
はビームの動きを防ぐために適切に支持されている。入
射ビームの偏光面は試験（磁気光学カー効果）されるサ
ンプルの磁気特性に比例して角度的に回転せられる。反
射ビームは、アナライザ55を介してカー回転の関数とし
て検出装置53により受信される。検出装置53は、偏光ビ
ームからの角度回転を電気信号に変換する。検出装置
は、この電気信号を通路90を介してＸ−Ｙデータ捕捉
（収集）手段92に供給する。該Ｘ−Ｙデータ捕捉手段92
には、ギャップに近接して設けられたホールプローブ94
から該ギャップ内の磁界の強度を測定した測定値が供給
され、サンプルのヒステリシスループ特性等の磁気特性
が決定される。該Ｘ−Ｙデータ捕捉手段からの信号はコ
ンピュータデイスプレイ91に送られ、そこでサンプルの
磁気特性が表示される。巻き線98にはDC電源80から電流
が供給される。
ービーム54と反射レーザービーム59は磁極片51aと51b内
の開口部62を通過する。レーザー61と検出装置53の両方
はビームの動きを防ぐために適切に支持されている。入
射ビームの偏光面は試験（磁気光学カー効果）されるサ
ンプルの磁気特性に比例して角度的に回転せられる。反
射ビームは、アナライザ55を介してカー回転の関数とし
て検出装置53により受信される。検出装置53は、偏光ビ
ームからの角度回転を電気信号に変換する。検出装置
は、この電気信号を通路90を介してＸ−Ｙデータ捕捉
（収集）手段92に供給する。該Ｘ−Ｙデータ捕捉手段92
には、ギャップに近接して設けられたホールプローブ94
から該ギャップ内の磁界の強度を測定した測定値が供給
され、サンプルのヒステリシスループ特性等の磁気特性
が決定される。該Ｘ−Ｙデータ捕捉手段からの信号はコ
ンピュータデイスプレイ91に送られ、そこでサンプルの
磁気特性が表示される。巻き線98にはDC電源80から電流
が供給される。
第7B図はサンプル56の平面図及びレーザー61、アナライ
ザー55、そして検出装置53の可能な構成を伴う円形磁極
片88を示す。試験されるサンプル上のスポット58と共
に、磁界87の方向が示されている。デイスク表面の試験
は、非線形磁界を用いている従来例において生じた磁気
的及び電気的な力を本発明においては低減するすること
ができるので、改良される。この構成において、入射ビ
ーム59は縦方向のカー効果を示すためのアナライザー55
に入力する。
ザー55、そして検出装置53の可能な構成を伴う円形磁極
片88を示す。試験されるサンプル上のスポット58と共
に、磁界87の方向が示されている。デイスク表面の試験
は、非線形磁界を用いている従来例において生じた磁気
的及び電気的な力を本発明においては低減するすること
ができるので、改良される。この構成において、入射ビ
ーム59は縦方向のカー効果を示すためのアナライザー55
に入力する。
第８図は、試験されるサンプルが包含される均一磁界を
発生するための、別の構成を示す。それぞれがＮ及びＳ
極磁極片（91a、92a、91b、92b）を有する第一及び第二
リングマグネット90a、90bは、磁極片が同一平面上にあ
るように配置されている。第一及び第二巻き線93、95は
電流が供給され、それにより２つのマグネット間に、該
マグネットにより形成される面と垂直の面の均一磁界94
を発生する。測定されるサンプル67は均一磁界内に包含
され、そして支持体96により支持される。同レーザー6
1、アナライザー55、及び検出装置53手段が開口部99を
通過する入射54及び反射59偏光ビームを発生させるため
に使用され、且つサンプルの磁気特性を決定するために
使用される。
発生するための、別の構成を示す。それぞれがＮ及びＳ
極磁極片（91a、92a、91b、92b）を有する第一及び第二
リングマグネット90a、90bは、磁極片が同一平面上にあ
るように配置されている。第一及び第二巻き線93、95は
電流が供給され、それにより２つのマグネット間に、該
マグネットにより形成される面と垂直の面の均一磁界94
を発生する。測定されるサンプル67は均一磁界内に包含
され、そして支持体96により支持される。同レーザー6
1、アナライザー55、及び検出装置53手段が開口部99を
通過する入射54及び反射59偏光ビームを発生させるため
に使用され、且つサンプルの磁気特性を決定するために
使用される。
本発明の一つの長所は、サンプルの両表面がサンプルを
包含する均一磁界を発生することにより同時に且つ十分
に試験することが可能であることである。当業者には明
白であるように、スポットはギャップ（即ち、磁極片に
より定義される面間）及び磁束線が磁極片と平行となる
領域内に配置されるべきである。この領域において磁界
は均一であるので、そこは表面のスポットを磁界の範囲
内に垂直に配置することが出来るほど大きい広さを有す
る。これは製品の両面の同時試験を速やかに且つ非破壊
的に行なうことが可能となる。さらに、磁界は、それが
比較的大きな領域にわたって均一であるので容易に校正
される。
包含する均一磁界を発生することにより同時に且つ十分
に試験することが可能であることである。当業者には明
白であるように、スポットはギャップ（即ち、磁極片に
より定義される面間）及び磁束線が磁極片と平行となる
領域内に配置されるべきである。この領域において磁界
は均一であるので、そこは表面のスポットを磁界の範囲
内に垂直に配置することが出来るほど大きい広さを有す
る。これは製品の両面の同時試験を速やかに且つ非破壊
的に行なうことが可能となる。さらに、磁界は、それが
比較的大きな領域にわたって均一であるので容易に校正
される。
第１図はサンプルを破壊的に試験するための先行技術の
磁気光学カー効果装置の略図、 第２図は試験されるサンプルからの入射及び反射レーザ
ービームの通路を示すもう一つの先行技術の磁気光学カ
ー効果装置の略図、 第３図は非破壊手段により試験するために対向的に配置
された面を有し、本発明に従って作成された同磁極の極
片ペアーを有する磁気光学カー効果装置の簡略図であ
り、試験されるサンプルからの入射及び反射レーザービ
ームの通路配置を示す、 第４図は電磁石及びその巻き線を示す全電磁構造の側面
図、 第５（Ａ）図は電磁石の長方形の極片の横断面図、 第５（Ｂ）図は発生磁界の磁束線を示す電磁磁極片の側
面図、 第５（Ｃ）図は電磁磁極片の端面図、 第６図は、横方向カー効果を測定できる破線で示された
もう一つの考えられるレーザー検出装置の配置と共に、
磁界方向、レーザー手段配置及び製品上の試験されるス
ポットを示す交替的、円形磁極片の略平面図、 第７（Ａ）図は本発明でヒステリシスループ測定を実行
するための受信機手段の略ブロック図を含む側面図、 第７（Ｂ）図はレーザー及び検出装置の可能配置とサン
プル製品を含む平面図、 第８図は均一磁界を発生するための異なった方法を示す
本発明の交替的形態である。 10先行技術破壊サンプル試験装置、11、12大磁極片、13
サンプル、14ホール効果磁界プローブ、15巻き線、16レ
ーザー、17、18反射表面、19入射ビーム、21レーザービ
ーム、22、23表面、24ファラデーロテータ、25レーザー
ビーム、26ファラデー変調装置、27信号、28アナライザ
ー、29スパイクフィルター、31検出装置、32ライン、33
同期復調装置、34オシロスコープまたは記録手段、35、
36ライン、37ガウスメータ、38ライン、39信号発生装
置、41AC増幅器、42ライン、43リングマグネット、44巻
き線、45小ギャップ、46レーザー及び検出装置支持チュ
ーブ、47入射ビーム、48反射ビーム、49被試験製品、50
a、50b磁界、51a、51b磁極片、52磁束線、53検出装置、
54偏光レーザービーム、55アナライザー、56薄膜磁気
層、57サンプル、58被試験スポット、59反射ビーム、61
レーザー、62開口部、63、65コイル、71、73巻き線、72
磁界磁束線、74a長方形磁極片、75磁束線、77円形磁極
片面、80DC電源、81通路、87磁界、88円形磁極片、90通
路、90a、90b第一、第二リングマグネット、91コンピュ
ータデイスプレー、92X−Ｙデータ補足手段、91a、92
a、91b、92bN極、Ｓ極磁極片、93通路、94ホールプロー
ブ、96支持体、99支持表面
磁気光学カー効果装置の略図、 第２図は試験されるサンプルからの入射及び反射レーザ
ービームの通路を示すもう一つの先行技術の磁気光学カ
ー効果装置の略図、 第３図は非破壊手段により試験するために対向的に配置
された面を有し、本発明に従って作成された同磁極の極
片ペアーを有する磁気光学カー効果装置の簡略図であ
り、試験されるサンプルからの入射及び反射レーザービ
ームの通路配置を示す、 第４図は電磁石及びその巻き線を示す全電磁構造の側面
図、 第５（Ａ）図は電磁石の長方形の極片の横断面図、 第５（Ｂ）図は発生磁界の磁束線を示す電磁磁極片の側
面図、 第５（Ｃ）図は電磁磁極片の端面図、 第６図は、横方向カー効果を測定できる破線で示された
もう一つの考えられるレーザー検出装置の配置と共に、
磁界方向、レーザー手段配置及び製品上の試験されるス
ポットを示す交替的、円形磁極片の略平面図、 第７（Ａ）図は本発明でヒステリシスループ測定を実行
するための受信機手段の略ブロック図を含む側面図、 第７（Ｂ）図はレーザー及び検出装置の可能配置とサン
プル製品を含む平面図、 第８図は均一磁界を発生するための異なった方法を示す
本発明の交替的形態である。 10先行技術破壊サンプル試験装置、11、12大磁極片、13
サンプル、14ホール効果磁界プローブ、15巻き線、16レ
ーザー、17、18反射表面、19入射ビーム、21レーザービ
ーム、22、23表面、24ファラデーロテータ、25レーザー
ビーム、26ファラデー変調装置、27信号、28アナライザ
ー、29スパイクフィルター、31検出装置、32ライン、33
同期復調装置、34オシロスコープまたは記録手段、35、
36ライン、37ガウスメータ、38ライン、39信号発生装
置、41AC増幅器、42ライン、43リングマグネット、44巻
き線、45小ギャップ、46レーザー及び検出装置支持チュ
ーブ、47入射ビーム、48反射ビーム、49被試験製品、50
a、50b磁界、51a、51b磁極片、52磁束線、53検出装置、
54偏光レーザービーム、55アナライザー、56薄膜磁気
層、57サンプル、58被試験スポット、59反射ビーム、61
レーザー、62開口部、63、65コイル、71、73巻き線、72
磁界磁束線、74a長方形磁極片、75磁束線、77円形磁極
片面、80DC電源、81通路、87磁界、88円形磁極片、90通
路、90a、90b第一、第二リングマグネット、91コンピュ
ータデイスプレー、92X−Ｙデータ補足手段、91a、92
a、91b、92bN極、Ｓ極磁極片、93通路、94ホールプロー
ブ、96支持体、99支持表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ジョセフ・ナギ アメリカ合衆国ミシガン州48020，ドライ トン・プレインズ，ランズダウン 3115 (56)参考文献 特開 昭54−151876（ＪＰ，Ａ) 電子科学 1966年５月号 Ｐ．73−77
Claims (10)
- 【請求項１】サンプルの第１の表面及び該第１の表面と
反対側の第２の表面上の磁気層を非破壊ヒステリシス試
験するための装置において、 （ａ）その間にギャップが形成されるよう対向して配置
された第１及び第２の面を有する同一極性の第１及び第
２の磁極片を有する電磁手段であって、前記ギャップ又
はその近傍において、該第１及び第２の面にほぼ平行に
走り、ほぼ均一の磁束密度を有し、しかも前記第１及び
第２の表面上の磁気層の第１及び第２のスポットを飽和
させるに十分な磁界強度を有する、磁界を生成する電磁
手段と、 （ｂ）前記第１及び第２のスポットが前記磁界内に位置
するように、サンプルを支持する支持手段と、 （ｃ）前記第１のスポットに高偏光の入射ビームを照射
する第１のレーザー手段と、 （ｄ）前記第２のスポットに高偏光の入射ビームを照射
する第２のレーザー手段と、 （ｅ）前記第１のスポットからの第１の反射ビームを受
信して、該第１のスポットの磁気特性を表す第１の電気
信号を提供する第１の受信手段と、 （ｆ）前記第２のスポットからの第２の反射ビームを受
信して、該第２のスポットの磁気特性を表す第２の電気
信号を提供する第２の受信手段と からなることを特徴とする非破壊ヒステリシス試験装
置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記電磁手
段は、 前記第１及び第２の磁極片の対向する第１及び第２の面
でそれぞれ終端する２つのアーム部を備えた電磁本体
と、 該電磁本体のアーム部の周りにそれぞれ巻かれた第１及
び第２のコイルであって、前記第１及び第２の磁極片が
同一の磁極極性を有し、かつ同一密度の磁束を前記第１
及び第２の面と垂直方向に発生するように、電流が流さ
れる第１及び第２のコイルと からなることを特徴とする非破壊ヒステリシス試験装
置。 - 【請求項３】請求項２記載の装置において、該装置はさ
らに、前記第１及び第２のスポットへの前記入射ビーム
及びこれらスポットからの反射ビームの通路となる、前
記電磁本体を通じて延長する複数の開口を含むアクセス
開口部を備えていることを特徴とする非破壊ヒステリシ
ス試験装置。 - 【請求項４】サンプルの第１の表面及び該第１の表面と
反対側の第２の表面上の磁気層を非破壊ヒステリシス試
験するための装置において、 （ａ）その間にギャップが形成されるよう対向して配置
された第１及び第２の面を有する同一極性の第１及び第
２の磁極片を有し、かつその間にギャップが形成される
よう対向して配置された第３及び第４の面を有する同一
極性の第３及び第４の磁極片を有し、前記第１及び第３
の面が第１の平面に含まれ、前記第２及び第４の面が該
第１の平面とほぼ平行の第２の平面に含まれる電磁手段
であって、前記ギャップの間の領域において、該第１及
び第２の面にほぼ平行に走り、ほぼ均一の磁束密度を有
し、しかも前記第１及び第２の表面上の磁気層の第１及
び第２のスポットを飽和させるに十分な磁界強度を有す
る、磁界を生成する電磁手段と、 （ｂ）前記第１及び第２のスポットが前記磁界内に位置
するように、サンプルを支持する支持手段と、 （ｃ）前記第１のスポットに高偏光の入射ビームを照射
する第１のレーザー手段と、 （ｄ）前記第２のスポットに高偏光の入射ビームを照射
する第２のレーザー手段と、 （ｅ）前記第１のスポットからの第１の反射ビームを受
信して、該第１のスポットの磁気特性を表す第１の電気
信号を提供する第１の受信手段と、 （ｆ）前記第２のスポットからの第２の反射ビームを受
信して、該第２のスポットの磁気特性を表す第２の電気
信号を提供する第２の受信手段と からなることを特徴とする非破壊ヒステリシス試験装
置。 - 【請求項５】請求項４記載の装置において、前記電磁手
段は、 前記第１及び第３の磁極片の対向する前記第１及び第３
の面でそれぞれ終端する２つのアーム部を備えた第１の
電磁本体と、 前記第２及び第４の磁極片の対向する前記第２及び第４
の面でそれぞれ終端する２つのアーム部を備えた第２の
電磁本体と、 前記第１及び第２の電磁本体のそれぞれのアーム部の周
りに巻かれた第１〜４のコイルであって、第１及び第３
のコイルには、前記第１及び第３の磁極片が第１の磁極
極性を有し、かつ同一密度の磁束を前記第１及び第３の
面に垂直方向に発生するように電流が流され、第２及び
第４のコイルには、前記第２及び第４の磁極片が前記第
１の磁極極性と反対の第２の磁極極性を有し、かつ同一
密度の磁束を前記第２及び第４の面に垂直に発生するよ
うに電流が流される、第１〜４のコイルと からなることを特徴とする非破壊ヒステリシス試験装
置。 - 【請求項６】請求項５記載の装置において、該装置はさ
らに、前記第１及び第２のスポットへの前記入射ビーム
及びこれらスポットからの反射ビームの通路となる、前
記第１及び第２の電磁本体を通じて延長する複数の開口
を含むアクセス開口部を備えていることを特徴とする非
破壊ヒステリシス試験装置。 - 【請求項７】請求項１〜６いずれかに記載の装置におい
て、前記支持手段は、前記第１及び第２の磁極片の前記
第１及び第２の面に平行に前記磁界中に延びて、サンプ
ルがその上におかれる支持表面を有していることを特徴
とする非破壊ヒステリシス試験装置。 - 【請求項８】請求項１〜７いずれかに記載の装置におい
て、前記入射ビームと反射ビームとを含む平面は、サン
プルの表面にほぼ垂直であるよう構成されていることを
特徴とする非破壊ヒステリシス試験装置。 - 【請求項９】請求項１〜８いずれかに記載の装置におい
て、前記第１及び第２の受信手段はそれぞれ、 前記第１及び第２の反射ビームを受け取ってカー回転の
関数として出力を提供する第１及び第２のアナライザー
と、 前記第１及び第２のアナライザーからの出力を受け取っ
て前記第１及び第２の電気信号を提供する第１及び第２
の検出手段と を含んでいることを特徴とする非破壊ヒステリシス試験
装置。 - 【請求項１０】請求項９記載の装置において、該装置は
さらに、 前記磁界の磁界強度を測定するホールプローブ手段と、 測定された磁界強度と前記第１又は第２の電気信号とに
基づいて、サンプルの前記第１又は第２の表面の磁気特
性を決定するＸ−Ｙデータ捕捉手段と、 前記磁気特性を表示するデイスプレイ手段とを備えてい
ることを特徴とする非破壊ヒステリシス試験装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US398407 | 1989-08-25 | ||
| US07/398,407 US4922200A (en) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Apparatus for measuring the hysteresis loop of magnetic film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0390881A JPH0390881A (ja) | 1991-04-16 |
| JPH0752219B2 true JPH0752219B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=23575276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2115705A Expired - Lifetime JPH0752219B2 (ja) | 1989-08-25 | 1990-05-01 | 非破壊ヒステリシス試験装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4922200A (ja) |
| JP (1) | JPH0752219B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5118191A (en) * | 1990-05-29 | 1992-06-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | High contrast switchable target discriminator |
| JP2671243B2 (ja) * | 1992-03-17 | 1997-10-29 | 新日本製鐵株式会社 | 光磁界分布測定装置 |
| US5287056A (en) * | 1992-05-14 | 1994-02-15 | Ldj Electronics, Inc. | Surface magnetometer with modulated flux gate section |
| US5493220A (en) * | 1993-03-05 | 1996-02-20 | Northeastern University | Magneto-optic Kerr effect stress sensing system |
| US5631559A (en) * | 1993-03-05 | 1997-05-20 | Northeastern University | Method and apparatus for performing magnetic field measurements using magneto-optic kerr effect sensors |
| US5726455A (en) * | 1995-06-30 | 1998-03-10 | Stormedia, Inc. | Disk film optical measurement system |
| KR0162266B1 (ko) * | 1995-11-27 | 1998-12-15 | 장용균 | 자기광학특성 측정장치 |
| US5602946A (en) * | 1995-12-22 | 1997-02-11 | Ntn Technical Center (Usa) | Fiber optic sensor system for detecting movement or position of a rotating wheel bearing |
| US6441901B2 (en) | 1996-07-23 | 2002-08-27 | Symyx Technologies, Inc. | Optical systems and methods for rapid screening of libraries of different materials |
| US20050009081A1 (en) * | 1996-07-23 | 2005-01-13 | Symyx Technologies, Inc. | Optical systems and methods for rapid screening of libraries of different materials |
| EP1669738A3 (en) * | 1996-10-09 | 2007-12-12 | Symyx Technologies, Inc. | Infrared spectroscopy and imaging of libraries |
| US20030219456A1 (en) * | 2002-05-21 | 2003-11-27 | Taing Ok | Method of utilization of zygosaccharomyces rouxii |
| JP2007027331A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Canon Inc | 駆動装置及びこれを用いた露光装置並びにデバイス製造方法 |
| SG137757A1 (en) * | 2006-05-11 | 2007-12-28 | Kla Tencor Tech Corp | Method and system for perpendicular magnetic media metrology |
| WO2011155903A1 (en) * | 2010-06-11 | 2011-12-15 | Agency For Science, Technology And Research | Method and apparatus for determining thermal magnetic properties of magnetic media |
| CN113358738B (zh) * | 2021-05-12 | 2024-02-02 | 北京工业大学 | 一种基于磁声发射信号滞回特性的铁磁性材料疲劳损伤表征方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3940688A (en) * | 1974-09-30 | 1976-02-24 | Commissariat A L'energie Atomique | Device for testing the magnetic properties of a magnetic material |
| GB1597117A (en) * | 1977-05-21 | 1981-09-03 | Plessey Co Ltd | Magnetic domain devices |
| JPS54151876A (en) * | 1978-05-22 | 1979-11-29 | Fujitsu Ltd | Magnetic field impressing device |
| US4410277A (en) * | 1978-11-01 | 1983-10-18 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for detecting magneto-optical anisotropy |
| JPS60143420A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 磁気ヘツドの検査方法 |
| JPH074617Y2 (ja) * | 1986-10-20 | 1995-02-01 | 株式会社ベルマテイツク | 磁気ヒステリシス特性測定装置 |
| US4816761A (en) * | 1987-06-22 | 1989-03-28 | Josephs Richard M | Apparatus for measuring the hysteresis loop of hard magnetic films on large magnetic recording disk |
-
1989
- 1989-08-25 US US07/398,407 patent/US4922200A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-05-01 JP JP2115705A patent/JPH0752219B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子科学１９６６年５月号Ｐ．７３−７７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4922200A (en) | 1990-05-01 |
| JPH0390881A (ja) | 1991-04-16 |
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