KR101069000B1 - Vibrating search coil and magnetic field distribution measuring apparatus using vibrating search coil - Google Patents

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Abstract

진동자에서 발생하는 누설 자기장에 의하여 탐지 코일에 미치는 영향을 최소화하여 높은 공간 분해능을 제공하는 탐지 코일이 제공된다. 진동형 탐지 코일은, 주파수 f인 교류 자기장을 인가하면 주파수 2f로 자기 변형이 발생되는 진동자와, 진동자에 연결된 탐지 코일을 포함한다. A detection coil is provided that provides high spatial resolution by minimizing the effect on the detection coil by the leakage magnetic field generated in the vibrator. The vibrating detection coil includes a vibrator that generates magnetic deformation at a frequency 2f when an alternating magnetic field having a frequency f is applied, and a detection coil connected to the vibrator.

Description

진동형 탐지 코일 및 진동형 탐지 코일을 이용한 자기장 분포 측정 장치{Vibrating search coil and magnetic field distribution measuring apparatus using vibrating search coil}Vibrating detection coil and magnetic field distribution measuring apparatus using vibrating search coil}

본 발명은 탐지 코일에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 감도와 공간 분해능을 향상시킨 탐지 코일에 관한 것이다. The present invention relates to a detection coil, and more particularly, to a detection coil with improved sensitivity and spatial resolution.

수 mm 이하의 간격으로 다극 착자를 한 자석이나 현미경의 부품인 전자석 렌즈의 경우와 같이 수 mm 정도의 공간에서 자기장이 분포한다. 이러한 좁은 범위 안에서 주변의 자기장에 영향을 미치지 않고 자기장을 측정하는 것이 기존의 자기장 센서로는 불가능하다.Magnetic fields are distributed in a space of several millimeters, as in the case of a magnet having a multipole magnetized at intervals of several millimeters or less or an electromagnet lens which is a component of a microscope. In this narrow range, it is impossible to measure a magnetic field without affecting the surrounding magnetic field with a conventional magnetic field sensor.

자기장 분포를 측정하기 위한 센서에는 Hall 센서, MR(magneto-resistive) 센서, GMR(giant magnetoresistive) 센서 및 회전 탐지 코일 등이 있으며, 핵자기 공명의 원리를 이용한 것도 있다. Hall 센서는 공간 분해능의 크기가 가장 작은 경우가 1 ㎟ 정도이며, 반도체 MR 센서 역시 공간 분해능이 가장 적은 경우가 1 ㎟ 정도이다. 또한, GMR 센서의 경우 공간 분해능은 좋으나 재료가 강자성체이어서 피측정 물체의 자기장 분포에 영향을 주게 되므로 mm 이하의 범위에서 자기장 분포 측정용으로는 적합하지 않다. Sensors for measuring the magnetic field distribution include Hall sensors, magneto-resistive (MR) sensors, magnetite magnetoresistive (GMR) sensors, and rotational detection coils, and some also use the principle of nuclear magnetic resonance. Hall sensors have the smallest spatial resolution of about 1 mm2 and semiconductor MR sensors also have the smallest spatial resolution of about 1 mm2. In addition, the GMR sensor has a good spatial resolution but is not suitable for measuring the magnetic field distribution in the range of mm or less since the material is ferromagnetic and affects the magnetic field distribution of the object under measurement.

좁은 갭 안에서 주위의 자기장 분포에 영향을 미치지 않으면서 자기장을 측정할 수 있는 센서가 제공된다. A sensor is provided that can measure a magnetic field in a narrow gap without affecting the surrounding magnetic field distribution.

일 측면에 따른 진동형 탐지 코일은, 주파수 f인 교류 자기장을 인가하면 주파수 2f로 자기 변형이 발생되는 진동자와, 진동자에 연결된 탐지 코일을 포함한다. The vibration detecting coil according to an aspect includes a vibrator for generating magnetic deformation at a frequency 2f when an AC magnetic field having a frequency f is applied, and a detection coil connected to the vibrator.

진동자는 자기 변형 특성이 짝함수인 자기 변형 재료로 구성될 수 있다. 자기 변형 재료는 Terfenol-D일 수 있다. The vibrator may be composed of a magnetostrictive material whose magnetostrictive properties are even functions. The magnetostrictive material may be Terfenol-D.

또한, 탐지 코일은 전자 현미경을 구성하는 전자석 렌즈의 자기장을 감지할 수 있다. In addition, the detection coil may sense the magnetic field of the electromagnet lens constituting the electron microscope.

다른 측면에 따른 자기장 분포 측정 장치는, 주파수 f인 교류 자기장을 인가하면 주파수 2f로 자기 변형이 발생되는 진동자와, 진동자에 연결된 탐지 코일과, 진동자에 주파수 f인 교류 자기장이 인가되도록 전원을 공급하는 전원 공급부와, 주파수 2f인 참조 전압을 인가하는 참조 전압 공급부와, 탐지 코일에서 발생된 측정 전압 및 참조 전압을 이용하여, 주파수 성분이 2f인 전압을 증폭하는 락-인 앰프를 포함한다. According to another aspect of the present invention, a magnetic field distribution measuring device is configured to supply power to apply an alternating magnetic field having a frequency f such that a magnetic strain occurs at a frequency of 2f, a detection coil connected to the vibrator, and an alternating magnetic field having a frequency f of the vibrator. A power supply, a reference voltage supply for applying a reference voltage having a frequency of 2f, and a lock-in amplifier for amplifying a voltage having a frequency component of 2f by using the measured voltage and the reference voltage generated in the detection coil.

진동자에서 발생하는 누설 자기장에 의하여 탐지 코일의 자기장 탐지 성능에 미치는 영향을 최소화하여 높은 공간 분해능 및 정확한 탐지 성능을 제공할 수 있다. It is possible to provide high spatial resolution and accurate detection performance by minimizing the influence on the magnetic field detection performance of the detection coil by the leakage magnetic field generated in the vibrator.

도 1은 탐지 코일 자속계의 원리를 나타내는 도면이다.
도 2는 진동형 탐지 코일의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 진동자에 이용된 자기 변형 재료의 자기장의 세기에 따른 자기 변형 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4는 자기장 분포 측정 장치의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다. 1 is a diagram illustrating the principle of a detection coil magnetometer.
2 is a diagram illustrating an example of a vibration detecting coil.
FIG. 3 is a graph illustrating magnetostriction characteristics according to the strength of a magnetic field of the magnetostrictive material used in the vibrator of FIG. 2.
4 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an apparatus for measuring magnetic field distribution.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related well-known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

탐지 코일은 자기 센서의 한 종류로, 패러데이의 전자기유도 법칙에 의하여, 자속의 변화를 감지하는 센서이다. 자속의 변화는, 피측정 물체가 움직여서 생기는 경우와, 피측정 물체는 정지한 상태이고 탐지 코일이 진동 또는 회전하여 생기는 경우가 있다. 직류나 낮은 주파수의 자기장을 측정하기 위해서는, 탐지 코일을 회전시키거나 진동시켜서 기전력을 발생시킨다. 이 기전력이 피측정 자기장의 세기에 비례하므로, 이 유도 기전력을 측정하여 자기장을 측정할 수 있다. 탐지 코일의 공간 분해능을 향상시키기 위해서는, 탐지 코일의 단면적을 줄일 수 있다. 그러나, 탐지 코일의 단면적이 줄어들게 되면, 유도 기전력이 낮아지므로, 자기장에 대한 측정 성능이 저하된다. The detection coil is a type of magnetic sensor, which senses a change in magnetic flux by Faraday's law of electromagnetic induction. The change of the magnetic flux may be caused by the movement of the object under measurement, or may be caused by the vibration or rotation of the detection coil while the object under measurement is stationary. To measure direct current or low frequency magnetic fields, the detection coil is rotated or vibrated to generate electromotive force. Since the electromotive force is proportional to the strength of the magnetic field to be measured, the induced electromotive force can be measured to measure the magnetic field. In order to improve the spatial resolution of the detection coil, the cross-sectional area of the detection coil can be reduced. However, if the cross-sectional area of the detection coil is reduced, the induced electromotive force is lowered, so that the measurement performance against the magnetic field is degraded.

도 1은 탐지 코일 자속계의 원리를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating the principle of a detection coil magnetometer.

탐지 코일(100)은 자속의 변화에 따른 탐지 코일의 유도 기전력으로부터 자기장을 측정한다. 도 1에서와 같은 탐지 코일(100)을 주파수 f로 진동시키면, 탐지 코일(100)에 유도되는 기전력은 수학식 1과 같다. The detection coil 100 measures the magnetic field from the induced electromotive force of the detection coil according to the change of the magnetic flux. When the detection coil 100 as shown in FIG. 1 vibrates at a frequency f, the electromotive force induced in the detection coil 100 is expressed by Equation 1 below.

Figure 112010034579351-pat00001
Figure 112010034579351-pat00001

여기에서, N은 권선수이고, B(x)는 자속 밀도이고, A는 코일의 단면적이고, l은 코일의 폭이고, ω는 주파수 f에 2π를 곱한 값인 각진동수(angular frequency)이고, ΔxO는 코일이 진동할 때의 진폭이다. 도 1에서 Δx는 Δx=ΔxOsinωt의 관계를 가진다. Where N is the number of turns, B (x) is the magnetic flux density, A is the cross section of the coil, l is the width of the coil, ω is the angular frequency, which is the product of frequency f times 2π, Δx O Is the amplitude when the coil vibrates. In FIG. 1, Δx has a relationship of Δx = Δx O sinωt.

탐지 코일(100)의 크기를 줄이면서도 유도 기전력을 높이기 위해서는 탐지 코일(100)의 진동 주파수를 증가시켜야 한다. 수학식 1을 참조하여 설명하면, 작은 크기의 탐지 코일(100)을 이용하여 미소 자기장을 측정하려면 각진동수 ω를 증가시켜야 한다. In order to increase the induced electromotive force while reducing the size of the detection coil 100, the vibration frequency of the detection coil 100 must be increased. Referring to Equation 1, the angular frequency ω must be increased in order to measure the micro magnetic field using the small size detection coil 100.

그러나, 이와 같이 각진동수 ω 또는 주파수 f로 탐지 코일을 진동시키는 경우, 피측정 물체에 대한 자기장뿐만 아니라, 진동으로 인한 주파수 f에 의하여 발생하는 교류 자기장에 의하여 누설 자속이 발생되어, 목적하는 정확한 자기장 값 및 자기장 분포를 측정할 수 없다. However, in the case of vibrating the detection coil with the angular frequency ω or the frequency f, the leakage magnetic flux is generated not only by the magnetic field of the object under measurement but also by the alternating magnetic field generated by the frequency f due to the vibration, and thus the desired accurate magnetic field value. And magnetic field distribution cannot be measured.

도 2는 진동형 탐지 코일의 일 예를 나타내는 도면이다. 2 is a diagram illustrating an example of a vibration detecting coil.

도 2에 도시된 바와 같이, 진동형 탐지 코일(200)은 코일(20)이 감겨진 요크(yoke)로 형성된 전자석(10)의 자기장을 탐지할 수 있다. 일 예로, 요크(yoke)로 형성된 전자석은 전자 현미경에 이용되는 전자석 렌즈의 일 부품일 수 있다. As shown in FIG. 2, the vibration detecting coil 200 may detect a magnetic field of the electromagnet 10 formed of a yoke in which the coil 20 is wound. As an example, the electromagnet formed as a yoke may be a part of an electromagnet lens used in an electron microscope.

전자석 렌즈는 광학 현미경의 광학 렌즈와 같은 역할을 하므로, 전자석의 자기장 분포를 렌즈 수차가 최소한이 되도록 설계하는 것이 바람직하다. 본 발명의 진동형 탐지 코일(200)은 탐지 코일형 센서를 이용하여 구성된다. 진동형 탐지 코일(200)은 전자석 렌즈의 자기장 분포를 측정하고, 측정된 자기장을 이용하여 전자석 렌즈의 설계에 인자를 찾는데 활용될 수 있다. Since the electromagnet lens plays the same role as the optical lens of the optical microscope, it is preferable to design the magnetic field distribution of the electromagnet so that the lens aberration is minimized. The vibration detecting coil 200 of the present invention is configured using a detection coil sensor. The vibration detection coil 200 may be used to measure the magnetic field distribution of the electromagnet lens and find a factor in the design of the electromagnet lens using the measured magnetic field.

진동형 탐지 코일(200)은 진동자(210) 및 탐지 코일(220)을 포함한다. 탐지 코일(220)은 진동자(210)에 연결된다. 진동자(210)는 주파수 f인 교류 자기장을 인가하면 주파수 2f로 자기 변형(magnetostriction)이 발생되도록 구성될 수 있다. 진동자(210)는 자기 변형 특성이 짝함수인 자기 변형 재료로 구성될 수 있다. The vibrating detection coil 200 includes a vibrator 210 and a detection coil 220. The detection coil 220 is connected to the vibrator 210. The vibrator 210 may be configured to generate a magnetostriction at a frequency 2f when an alternating magnetic field having a frequency f is applied. The vibrator 210 may be made of a magnetostrictive material having an even magnetostrictive characteristic.

자기 변형 재료는 Terfenol-D일 수 있다. Terfenol-D는 Naval Ordnance Laboratory 및 Iowa 주립대의 Ames Laboratory가 공동 연구하여 개발된 재료로, 상온에서 자기 변형이 매우 큰 것으로 알려져 있다. The magnetostrictive material may be Terfenol-D. Terfenol-D was developed in collaboration with Naval Ordnance Laboratory and Ames Laboratory of Iowa State University. It is known that the magnetic deformation is very high at room temperature.

도 3은 도 2의 진동자에 이용된 자기 변형 재료의 자기장의 세기에 따른 자기 변형 특성을 나타내는 그래프이다. FIG. 3 is a graph illustrating magnetostriction characteristics according to the strength of a magnetic field of the magnetostrictive material used in the vibrator of FIG. 2.

자기 변형은 강자성체를 자화했을 때, 강자성체의 외형이 변하는 현상이다. 완전히 자성을 가지지 않은 자기 소거 상태에서 자기 포화 상태로 되기까지의 자화의 방향에 따라 생기는 단위 길이당 늘어난 정도를 자기 변형의 포화값이라고 한다. Magnetostriction is a phenomenon in which the appearance of a ferromagnetic body changes when the ferromagnetic material is magnetized. The degree of increase per unit length that occurs in the direction of magnetization from the fully erased to the self-saturation state to the magnetic saturation state is called the saturation value of the magnetostriction.

자기 변형 값 λ은

Figure 112010034579351-pat00002
로 나타낸다. 여기에서, l은 자기 소거 상태에서의 강자성체의 길이이고, Δl은 자기 포화 상태에서의 강자성체의 길이가 변화한 양이다. 자기 변형 재료로 진동자(210)를 설계 및 제작하는데 자기 변형 특성 곡선인 λ-H 루프 및 압축 변형력에 따른 자기 이력 곡선과 자기 변형 특성이 측정되어야 한다. The magnetostriction value λ is
Figure 112010034579351-pat00002
Respectively. Here, l is the length of the ferromagnetic material in the magneto erasing state, and Δl is the amount by which the length of the ferromagnetic material in the magnetic saturation state is changed. In the design and fabrication of the vibrator 210 as a magnetostrictive material, the hysteresis curve and the magnetostrictive characteristic according to the λ-H loop and compressive strain, which are magnetostriction characteristic curves, should be measured.

도 3에 도시된 바와 같이, 도 2의 진동자에 이용된 자기 변형 재료의 자기 변형 특성 즉, λ-H 루프는 짝함수(even-function)이어서, 주파수 f인 교류 자기장을 인가하면 2f의 자기변형이 발생된다. 즉, 진동자는 2f의 주파수로 진동하게 된다. As shown in FIG. 3, the magnetostriction characteristic of the magnetostrictive material used in the vibrator of FIG. 2, that is, the λ-H loop is an even-function, is applied to the magnetostriction of 2f when an alternating magnetic field of frequency f is applied. Is generated. That is, the vibrator vibrates at a frequency of 2f.

도 4는 자기장 분포 측정 장치의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다. 4 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an apparatus for measuring magnetic field distribution.

자기장 분포 측정 장치(400)는 전원 공급부(410), 진동자(420), 탐지 코일(430), 참조 전압 공급부(440) 및 락-인 앰프(450)를 포함할 수 있다. 진동자(420) 및 탐지 코일(430)의 구성은 도 2의 진동형 탐지 코일에 대응한다. 자기장 분포 측정 장치(400)는 진동형 탐지 코일(200)을 이용하여 전자석(10)에 대한 자기장을 탐지하는데 이용될 수 있다. The magnetic field distribution measuring apparatus 400 may include a power supply unit 410, a vibrator 420, a detection coil 430, a reference voltage supply unit 440, and a lock-in amplifier 450. The configuration of the vibrator 420 and the detection coil 430 corresponds to the vibration type detection coil of FIG. 2. The magnetic field distribution measuring apparatus 400 may be used to detect a magnetic field for the electromagnet 10 by using the vibration detecting coil 200.

자기장 분포 측정 장치(400)는 진동형 탐지 코일(200)을 이용하여 전자석(10)에 대한 자기장을 측정할 때, 진동형 탐지 코일(200)에서 발생되는 주파수 f에 대응하는 누설 자속으로 인한 잡음이 제거되도록 구성된다. When the magnetic field distribution measuring device 400 measures the magnetic field of the electromagnet 10 by using the vibration detecting coil 200, the noise due to the leakage flux corresponding to the frequency f generated by the vibration detecting coil 200 is removed. It is configured to be.

전원 공급부(410)는 진동자(420)에 주파수 f인 교류 자기장이 인가되도록 전원을 공급한다. The power supply unit 410 supplies power to the vibrator 420 so that an AC magnetic field having a frequency f is applied.

진동자(420)는 주파수 f인 교류 자기장을 인가하면 주파수 2f로 자기 변형이 발생되도록 구성된다. 진동자(420)는 자기 변형 특성이 짝함수인 자기 변형 재료로 구성될 수 있으며, 여기에서, 자기 변형 재료는 Terfenol-D일 수 있다. The vibrator 420 is configured to generate a magnetic strain at a frequency 2f when an alternating magnetic field having a frequency f is applied. The vibrator 420 may be composed of a magnetostrictive material having an even function of magnetostrictive properties, where the magnetostrictive material may be Terfenol-D.

탐지 코일(430)은 진동자(420)에 연결된다. 탐지 코일(430)에는 진동자(420)의 진동에 의하여 주파수 성분이 2f인 전류가 흐르게 된다. 한편, 탐지 코일(430)에 의해 측정된 자기장에는 주파수 성분이 f인 자기 변형에 의한 누설 자기장이 포함된다. The detection coil 430 is connected to the vibrator 420. The detection coil 430 flows a current having a frequency component of 2f due to the vibration of the vibrator 420. On the other hand, the magnetic field measured by the detection coil 430 includes a leakage magnetic field due to the magnetostriction whose frequency component is f.

참조 전압 공급부(440)는 주파수 성분이 2f인 참조 전압을 락-인 앰프(450)에 인가한다. 참조 전압 공급부(440)는 전원 공급부(410)와 연결되어, 전원 공급부(410)로부터 주파수 f인 교류 전원으로부터 대응하는 전압에 대한 주파수를 2배로 만들고, 그에 따라 생성된 주파수 2f인 참조 전압을 락-인 앰프(450)에 인가할 수 있다. The reference voltage supply unit 440 applies a reference voltage having a frequency component of 2f to the lock-in amplifier 450. The reference voltage supply unit 440 is connected to the power supply unit 410 to double the frequency for the corresponding voltage from the AC power source having the frequency f from the power supply unit 410, and lock the reference voltage having the frequency 2f generated accordingly. It can be applied to the amplifier 450.

락-인 앰프(450)는 탐지 코일에서 발생된 측정 전압 및 참조 전압을 이용하여, 주파수 성분이 2f인 전압만을 증폭하게 된다. 락-인 앰프는, 입력된 교류 전압을 측정하고, 그에 비례하는 직류 전압을 출력하는 증폭기이다. 즉, 락-인 앰프는 측정 신호 중에서 외부에서 입력되는 참조 신호와 같은 주파수 성분의 신호를 검출하여, 검출된 주파수 성분에 대한 직류 신호를 출력한다. The lock-in amplifier 450 amplifies only the voltage having a frequency component of 2f by using the measured voltage and the reference voltage generated by the detection coil. The lock-in amplifier is an amplifier that measures an input AC voltage and outputs a DC voltage proportional thereto. That is, the lock-in amplifier detects a signal having a frequency component such as a reference signal input from the outside from the measurement signal, and outputs a DC signal corresponding to the detected frequency component.

도 4에서, 락-인 앰프(450)는 탐지 코일(430)에서 발생된 측정 전압 및 참조 전압을 이용하여, 주파수 2f인 전압을 검출하고, 탐지 코일(430)에서 발생된 측정 전압에서 주파수 2f인 전압 성분만을 출력 전압(VO)으로 출력하도록 구성될 수 있다. 사용자가 탐지 코일(430)에서 감지된 자기장의 변화를 디스플레이를 통해 확인할 수 있도록, 락-인 앰프(450)는 출력 전압(VO)을 퍼스널 컴퓨터와 같은 디스플레이를 가진 전자 장치로 출력할 수 있다. In FIG. 4, the lock-in amplifier 450 detects a voltage having a frequency of 2f by using the measured voltage and the reference voltage generated by the detection coil 430, and uses the frequency 2f at the measured voltage generated by the detection coil 430. It can be configured to output only the phosphorous voltage component to the output voltage V O. The lock-in amplifier 450 may output the output voltage V O to an electronic device having a display such as a personal computer, so that a user may confirm the change in the magnetic field detected by the detection coil 430 through the display. .

이와 같은 구성에 의하여, 자기장 분포 측정 장치(400)는, 자기 변형 특성 곡선이 자기장에 대하여 짝함수인 특성을 이용하여, 진동형 탐지 코일(200)에서 발생하는 주파수 성분이 f 및 기타 노이즈에 해당하는 누설 자기장에 의하여 자기장 측정에 미치는 영향을 최소화함으로써, 전자석 렌즈와 같은 미세 공간에서도 정확한 자기장 탐지 성능을 제공할 수 있다. By such a configuration, the magnetic field distribution measuring apparatus 400 uses a characteristic in which the magnetic strain characteristic curve is an even function with respect to the magnetic field, whereby the frequency component generated in the vibration detecting coil 200 corresponds to f and other noise. By minimizing the influence of the leaked magnetic field on the magnetic field measurement, accurate magnetic field detection performance can be provided even in micro spaces such as electromagnet lenses.

이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be construed to include various embodiments within the scope of the claims.

Claims (6)

주파수 f인 교류 자기장을 인가하면 주파수 2f로 자기 변형이 발생되는 진동자; 및
상기 진동자에 연결된 탐지 코일을 포함하는 진동형 탐지 코일. A vibrator which generates magnetic deformation at a frequency of 2f when an alternating magnetic field having a frequency of f is applied; And
And a detection coil coupled to the vibrator. 제1항에 있어서,
상기 진동자는 자기 변형 특성이 짝함수인 자기 변형 재료로 구성되는 진동형 탐지 코일. The method of claim 1,
And the vibrator is made of a magnetostrictive material having an even function of magnetostrictive properties. 제2항에 있어서,
상기 자기 변형 재료는 Terfenol-D인 진동형 탐지 코일. The method of claim 2,
And said magnetostrictive material is Terfenol-D. 제1항에 있어서,
상기 탐지 코일은 전자 현미경을 구성하는 전자석 렌즈의 자기장을 감지하는 진동형 탐지 코일. The method of claim 1,
The detection coil is a vibration detection coil for detecting the magnetic field of the electromagnet lens constituting the electron microscope. 주파수 f인 교류 자기장을 인가하면 주파수 2f로 자기 변형이 발생되는 진동자;
상기 진동자에 연결된 탐지 코일;
상기 진동자에 주파수 f인 교류 자기장이 인가되도록 전원을 공급하는 전원 공급부;
주파수 2f인 참조 전압을 인가하는 참조 전압 공급부; 및
상기 탐지 코일에서 발생된 측정 전압 및 상기 참조 전압을 이용하여, 주파수 성분이 2f인 전압을 증폭하는 락-인 앰프를 포함하는 진동형 탐지 코일을 이용한 자기장 분포 측정 장치. A vibrator which generates magnetic deformation at a frequency of 2f when an alternating magnetic field having a frequency of f is applied;
A detection coil coupled to the vibrator;
A power supply unit supplying power to the vibrator so that an alternating magnetic field having a frequency f is applied;
A reference voltage supply for applying a reference voltage having a frequency of 2f; And
And a lock-in amplifier configured to amplify a voltage having a frequency component of 2f by using the measured voltage generated by the detection coil and the reference voltage. 제5항에 있어서,
상기 진동자는 자기 변형 특성이 짝함수인 자기 변형 재료로 구성되는 자기장 분포 측정 장치. The method of claim 5,
The vibrator is a magnetic field distribution measuring device composed of a magnetostrictive material having a magnetostrictive characteristic even function.
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