JPH09147327A

JPH09147327A - 漏洩磁界測定装置

Info

Publication number: JPH09147327A
Application number: JP30875495A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Ito; 健一伊藤; Mikio Suzuki; 幹夫鈴木; Hiroshi Suzuki; 鈴木　　寛; Hiroyuki Shinada; 博之品田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波記録電流を形成し磁気ヘッドを駆動さ
せ、漏洩磁界の測定を高周波で行う漏洩磁界測定装置を
実現する。【解決手段】記録電流用クロック信号２４，２７の周波
数を遅延線２６及び排他的論理和回路２８を用いて２の
ｎ乗倍化する。これをread／writeＩＣ３０に入力し、
高周波記録電流３２を形成し磁気ヘッド２０を駆動さ
せ、上記ヘッドが発生する高周波漏洩磁界をパルス化電
子線１９の偏向量により測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、漏洩磁界の強度分
布を求める機能を有する測定装置に係り、特に磁気記憶
装置に使われる記録ヘッドの高周波漏洩磁界測定に好適
な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置，磁気テープ装置及
び、ＶＴＲ等の磁気記憶装置の高密度化，書き込み読み
だしの高速化の進展は著しく、これらの装置に用いられ
る磁気ヘッドの高性能化が要求されている。

【０００３】高密度磁気記録を実現するためには、急峻
な記録磁界分布を有する狭トラックの磁気ヘッドが必要
となる。このようなヘッドを開発するには、ヘッドから
発生する記録磁界の分布を詳細に測定できる装置の開発
が重要である。

【０００４】磁気ヘッドの記録磁界の分布を測定する方
法として、磁気ヘッドのギャップ近傍に電子ビームを通
過させ、電子ビームが磁界によりローレンツ力を受け曲
げられることを利用して、磁界分布を測定する方法が知
られている。磁界の３次元分布を測定するためには、磁
界を発生する試料を少しずつ回転しながら、電子ビーム
を走査し、磁界による電子ビームの偏向量を位置検出器
により検出し、電子ビームの偏向量データを得る。そし
て、このデータを基にして、コンピュータ断層映像法(C
omputed Tomography；以下ＣＴと略す）を用いて計算
し、もとの磁界分布を再構成するローレンツトモグラフ
ィ法が知られている。

【０００５】一方、書き込み読みだしの高速化には磁気
ヘッドの周波数特性の向上が必須である。磁気ヘッドに
印加する電流の周波数を高くしていくとヘッド磁極を構
成する磁性体の磁化の反転が電流の変化に応答できなく
なり、ヘッド磁極先端から発生する磁界の強度が減少し
てしまう。これにより書き込み速度が制限される。高速
動作可能な磁気ヘッドを開発するには、磁気ヘッドを高
周波で動作させた状態での磁界分布測定が必須である。

【０００６】このような高周波磁界分布を測定する方法
として、ローレンツトモグラフィ法にパルス電子ビーム
によるストロボ測定を採用する方法が知られている。こ
の方法は、磁気ヘッドを駆動させる励磁電流波形一周期
の間に一発のパルス電子ビームを発生させ、このパルス
電子ビームの位相を制御する。位相を固定して測定を行
えば、パルス電子ビームが通過した位相の瞬間における
磁界強度をあたかも直流磁界であるかのように測定する
ことができる。またパルス電子ビームの位相を少しずつ
変化させて一周期分測定することで一周期分の変化を測
定できる。このような例は第５１回応用物理学会学術講
演会予稿集Ｐ５１０（１９９０年１０月）、および日
本学術進行会荷電粒子ビームの工業への応用第１３２委
員会第１１３回研究会資料ｐ７に述べられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】高密度，高速転送の磁
気ディスク装置を開発する上で有効な漏洩磁界を発生で
きる磁気ヘッドの駆動周波数の限界を広げる必要が生じ
ている。この目的のため、高周波領域で磁気ヘッドが発
生する漏洩磁界を各周波数ごとに解析し、磁気ヘッドの
改良が行われている。この解析には、上記に述べたよう
に電子線を磁気ヘッドの書き込み電流波形と同期したパ
ルスにし、両者の位相関係をゆっくりと変化させること
で、高周波磁界の変化を一周期測定する手法が用いられ
ている。この場合、従来法は高周波信号に正弦波を用い
て記録電流を形成しヘッドを駆動していた。しかし、正
弦波は立上り時間が遅いため現在要求されている周波数
領域で測定することは不可能である。磁気ヘッドを高周
波で駆動させるためにはread／writeＩＣを用いて立上
り時間の速い矩形波信号で高周波電流を形成する必要が
ある。このread／writeＩＣは高周波信号をトリガに
し、その周波数を１／２に分周して高周波電流を形成す
る。そのため、従来法では、パルス化電子線の周波数に
対する高周波磁界の周波数が１／２となり、磁界一周期
に対して２発のパルス化電子線が発生し、read／write
ＩＣを用いた測定が不可能であった。

【０００８】本発明の目的は、安価な装置構成で磁気ヘ
ッドの高周波漏洩磁界を解析できる新規な漏洩磁界測定
装置構成を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】差動増幅回路と遅延線及
び排他的論理和回路を使用して高周波信号の周波数を高
めることにより、パルス化電子線の周波数に対して２の
ｎ乗倍にした。

【００１０】静電偏向板とアパーチャから構成される荷
電粒子線のパルス化機能部に導入する信号を、分周回路
を用いて分周することにより、パルス化電子線の周波数
を高周波信号に対して２の（−ｎ）乗倍にした。

【００１１】発振器から出力する高周波信号から、高速
デジタル信号に適した差動増幅回路により同位相，同極
性の二つの高周波信号を形成する。この高周波信号の一
方の位相を遅延線を用いて、逆極性の高周波信号に対し
て１／４周期遅らせ、二つの高周波信号を排他的論理和
回路に入力すると、発信器から出力する周波数の２倍の
周波数の高周波信号を発生させることができる。また、
この動作を繰り返すことで、パルス化電子線の周波数に
対し２のｎ乗倍の高周波信号を容易に形成することがで
きる。

【００１２】この高周波信号をトリガ信号としてread／
writeＩＣは高周波電流を形成する。read／writeＩＣ
はトリガ信号の周波数を１／２に分周して高周波電流を
形成するため、周波数は電子線のパルス化周波数に対し
２の（ｎ−１）乗倍となる。この高周波電流により磁気
ヘッドを駆動することで、漏洩磁界の周波数は、パルス
化電子線の周波数の２の（ｎ−１）乗倍の周波数となる
ことが理解される。よって、磁界一周期にパルス化電子
線が複数回発生することがないため、read／writeＩＣ
を用いて高速でヘッドを駆動することができる。

【００１３】また、パルス化した電子線の周波数は、発
振器の周波数と同位相であるため、同じ発信器から出力
する信号を元に発生させた２の（ｎ−１）乗倍の信号と
も同位相となる。このため、所定の位相差を設ければ、
それが保存される。したがって、所定のタイミングで磁
気ヘッドを駆動させるとそれから発生する漏洩磁界が従
来法と同様に測定ができる。

【００１４】以上の作用から、高周波電流を形成する高
周波信号を２のｎ乗倍化した状態で磁気ヘッドの漏洩磁
界の測定が可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（実施例１）図１は漏洩磁界測定装置の測定系のブロッ
ク図である。発振器１０は高周波信号１１，１２を出力
する。高周波信号１２は遅延回路１３に送られ、発振器
１４のトリガ信号となる。発振器１４からの信号は、静
電偏向板１５に印加される。電子銃１６から発生する電
子線１７は、静電偏向板１５とアパーチャ１８でパルス
化され、パルス化電子線１９が発生する。一方、高周波
信号１１は差動増幅回路２３に入力する。差動増幅回路
２３は逆極性の二つの高周波信号２４，２５を出力す
る。遅延線２６は高周波信号２５の位相を１／４周期遅
らせ、高周波信号２７を形成する。高周波信号２４，２
７をともに排他的論理和回路２８に入力する。排他的論
理和回路２８は高周波信号２４，２７の２倍の周波数を
もつ、高周波信号２９,３０を形成する。この信号をト
リガ信号としてread／writeＩＣ３１はこの周波数を１
／２に分周して、高周波電流３２を形成する。高周波電
流３２はパルス化電子線と同じ周波数で磁気ヘッドを駆
動するので、磁界一周期で発生するパルスは一発である
ため、read／writeＩＣ３１を用いた測定ができる。

【００１６】パルス化電子線１９は磁気ヘッド２０から
発生される磁界中を通り曲げられる。この偏向量を偏向
量検出器２１で求め、計算機２２で漏洩磁界分布を算出
する。遅延回路１３で漏洩磁界に対するパルス化電子線
の位相を少しずつ遅らせて測定すれば、磁界一周期の変
化を測定できる。また、差動回路２３，遅延線２６，排
他的論理和２８を繰り返し用いれば、パルス化電子線に
対して２の(ｎ−１)乗倍の記録電流を形成することがで
きる。上記実施例により、磁気ヘッドから発生する磁界
を高周波で測定することが可能である。

【００１７】（実施例２）図２に漏洩磁界測定装置の測
定系のブロック図を示し、これを用いて別の実施例を説
明する。発振器１０は高周波信号１１，１２を出力す
る。高周波信号１２は遅延回路１３，分周回路３３を通
り周波数が１／２になる。この信号は発振器１４のトリ
ガ信号となる。発振器１４からの信号は、静電偏向板１
５に印加される。電子銃１６から発生する電子線１７
は、静電偏向板１５とアパーチャ１８でパルス化され、
パルス化電子線１９が発生する。

【００１８】一方、高周波信号１１は差動増幅回路２３
に入力する。差動増幅回路２３は逆極性の二つの高周波
信号２４，２５を出力する。read／writeＩＣ３１は高
周波信号２４，２５をトリガ信号とし、この信号を１／
２に分周して記録電流３２を形成する。高周波電流３２
はパルス化電子線と同じ周波数で磁気ヘッドを駆動する
ので、磁界一周期で発生するパルスは一発であるため、
read／writeＩＣ３１を用いた測定ができる。高周波電
流３２は磁気ヘッド２０に入力され磁界が発生される。
この磁界中をパルス化電子線１９が通り、曲げられる。
この偏向量を偏向量検出器２１で求め、計算機２２で漏
洩磁界分布を算出する。遅延回路１３で漏洩磁界に対す
るパルス化電子線の位相を少しずつ遅らせて測定し、磁
界一周期の変化を測定できる。また、静電偏向板１５に
印加する周波数を繰り返し分周すれば、パルス化電子線
に対して２の（ｎ−１）乗倍の記録電流を形成すること
ができる。上記実施例により、磁気ヘッドから発生する
磁界を高周波で測定することが可能である。

【００１９】

【発明の効果】本発明により磁気ヘッド用read／write
を用いて記録電流を約１００ＭＨで形成することがで
き、記録ヘッドの漏洩磁界を高周波で測定することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例のブロック図。

【図２】本発明による第二の実施例のブロック図。

【符号の説明】

１０…発信器、１１…高周波信号、１２…高周波信号、
１３…遅延回路、１４…発振器、１５…静電偏向板、１
６…電子銃、１７…電子線、１８…アパーチャ、１９…
パルス化電子線、２０…磁気ヘッド、２１…偏向量検出
器、２２…計算機、２３…差動増幅回路、２４…高周波
信号、２５…高周波信号、２６…遅延線、２７…高周波
信号、２８…排他的論理和回路、２９…高周波信号、３
０…read／writeＩＣ、３１…高周波電流、３２…計算
機、３３…分周回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者品田博之東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波電流を形成する手段と前記高周波電
流を印加することにより高周波漏洩磁界を発生する磁気
ヘッドと、前記高周波電流に同期したパルス状の荷電粒
子線を発生させる手段と、上記パルス状の荷電粒子線を
前記高周波磁界中の任意の場所に通す手段と、上記試料
が発生する前記高周波漏洩磁界により曲げられた前記荷
電粒子線の偏向量を測定する手段と、前記偏向量から前
記高周波漏洩磁界強度を求める機能を有する漏洩磁界測
定装置において、前記高周波電流が矩形波であることを
特徴とする漏洩磁界測定装置。
【請求項２】請求項１の前記高周波電流を形成するため
の高周波信号の周波数が、上記パルス状の荷電粒子線に
対して、２のｎ乗倍となる漏洩磁界測定装置。
【請求項３】請求項２に記載の、２のｎ乗倍の高周波信
号を作り出す手段に差動増幅回路と遅延線及び排他的論
理和回路が含まれていることを特徴とする漏洩磁界測定
装置。
【請求項４】請求項１に記載のパルス状の荷電粒子線の
周波数が前記高周波電流を形成するための高周波信号の
周波数に対して、２の（−ｎ）乗倍である漏洩磁界測定
装置。
【請求項５】請求項４において、静電偏向板とアパーチ
ャから構成される荷電粒子線のパルス化機能部に導入さ
れる２の（−ｎ）倍の高周波信号を作り出す手段に差動
増幅回路を用いた分周回路が含まれる漏洩磁界測定装
置。
【請求項６】請求項１に記載の前記高周波電流を形成す
る手段にリード／ライト（read／write)ＩＣを用いる漏
洩磁界測定装置。