SU1282029A1 - Magnetooptical hysteresis curve recorder - Google Patents

Magnetooptical hysteresis curve recorder Download PDF

Info

Publication number
SU1282029A1
SU1282029A1 SU843829414A SU3829414A SU1282029A1 SU 1282029 A1 SU1282029 A1 SU 1282029A1 SU 843829414 A SU843829414 A SU 843829414A SU 3829414 A SU3829414 A SU 3829414A SU 1282029 A1 SU1282029 A1 SU 1282029A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
analyzer
photodetector
amplifier
sample
radiation source
Prior art date
Application number
SU843829414A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Борисович Архангельский
Сергей Федорович Глаголев
Владимир Александрович Панов
Марк Михайлович Червинский
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1742
Ленинградский Электротехнический Институт Связи Им.Проф.М.А.Бонч-Бруевича
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1742, Ленинградский Электротехнический Институт Связи Им.Проф.М.А.Бонч-Бруевича filed Critical Предприятие П/Я А-1742
Priority to SU843829414A priority Critical patent/SU1282029A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1282029A1 publication Critical patent/SU1282029A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области магнитоизмерительной техники, в частности к магнитооптическим гистериог- рафам дл  регистрации квазистатической петли магнитного гистерезиса. основанным на эффектах Керра и Фара- де . Целью изобретени   вл етс  по- вьшение точности измерений. Дл  достижени  этой цели в устройство дополнительно введены линза 9, вращающийс  анализатор 10, второй фотоприемник 18, второй источник 17 излучени . На чертеже также показаны намагничивающа  система 1, генератор 2 намагничивающего тока, преобразователь 3 напр женности магнитного пол  в электрический сигнал, образец 4, пол ризатор 5, первый источник 6 излучени , компенсатор 7, двухлуче- вой анализатор 8, первый фотоприемник 11, узкополосный усилитель 12, синхронньп1 детектор 13, усилитель 14 посто нного тока, шунтирующий элемент 15, регистратор 16. 1 ил. i Ш СThe invention relates to the field of magnetic measuring equipment, in particular to magneto-optical hysterograps for recording a quasistatic magnetic hysteresis loop. based on the effects of Kerr and Farad. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy. To achieve this goal, a lens 9, a rotating analyzer 10, a second photodetector 18, and a second radiation source 17 are additionally introduced into the device. The drawing also shows the magnetizing system 1, the generator 2 of the magnetizing current, the transducer 3 of the magnetic field into an electric signal, sample 4, the polarizer 5, the first radiation source 6, the compensator 7, the two-beam analyzer 8, the first photodetector 11, the narrowband amplifier 12, synchronous detector 13, amplifier 14, direct current, shunt element 15, recorder 16. 1 Il. i Ш С

Description

66

((

1st

0000

юYu

INDIND

соwith

11281128

Изобретение относитс  к магнито- и мерительной технике, в частности к магнитооптическим гистериографам дл  регистрации квазистатической петли магнитного гистерезиса, основанным на эффектах Керра и Фараде .The invention relates to a magnetic and measuring technique, in particular, to magneto-optical hysterografes for recording a quasistatic magnetic hysteresis loop based on the effects of Kerr and Farad.

Цель изобретени  - повьшение точности измерений.The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy.

На чертеже представлена функцио- нальна  структурна  схема оптическо го гистериографа.The drawing shows a functional block diagram of an optical hysterograph.

Магнитооптический гистериограф содержит намагничивающую систему 1 с генератором 2 намагничивающего то ка преобразователем 3 напр женности магнитного пол  в электрический сиг- нал и образцом 4 оптически св занны через пол ризатор 5 с первым источни ком 6 излучени , а через компенсатор 7j двухлучевой анализатор 8, линзу 9 и вращающийс  анализатор 10 - с первым фотоприемником 11. Последовательно с последним включены узкопо- лосный усилитель 12, синхронный детектор 13, усилитель 14 посто нного тока, обмотка компенсатора 7 и шук- тирующий элемент 15. Выход преобразп зател  3 соединен с Х-входом регигл - ратора 16, выход шунтирующего эле мента 15 - с У-входом. Опорный вход синхронного детектора 13 соединен с выходом второго фотоприемника tSj св занного оптически через обтюратор вращающегос  нализатора 10 с вторьм источником 17 излучени .The magneto-optical hysterographer contains a magnetizing system 1 with a generator 2 of a magnetizing current by a converter 3 of a magnetic field into an electric signal and a sample 4 optically coupled through a polarizer 5 to a first source 6 of radiation, and through a compensator 7j a two-beam analyzer 8, lens 9 and a rotating analyzer 10 — with the first photodetector 11. In series with the latter, a narrowband amplifier 12, a synchronous detector 13, an amplifier 14 of direct current, a winding of the compensator 7, and a connecting element 15 are included. the transducer stroke 3 is connected to the X-input of the regigl-rator 16, the output of the shunting element 15 is connected to the V-input. The reference input of the synchronous detector 13 is connected to the output of the second photodetector tSj optically coupled through the shutter of the rotator 10 to the second radiation source 17.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Генератор иамагничизанндего токй вырабатывает медленно (с частотой и)) 40 метающийс  ток, который преобразуетс  намагничивающей систем й 1 з напр женность магнитного по 1Я, пере- магничивающего образец 4, Поток изпу чеии  первого источника 6, линейно 45 пол ризованный пол ризатором 5, падает на образец 4, Азимут пол риза-- ции отраженного от образца 4 потока измен етс  на угол пропорциональный намагниченности образца 4. Прошедший 50 через компенсатор 7, который измен ет азимут пол ризации на угол, пропорциональный току в обмотке компенсатора 1 у поток излучени  раздел етс  двух учевым сигнализатором на две 55 ортогонально пол ризованные составл ющие , Азимут анализатора 8 состав л ет угол 45 с плоскостью пол риза- цчи падающего на образец 5 потока;A generator and a magnetized generator produces a slowly (with frequency i) 40 sweeping current, which is transformed by a magnetizing system and a magnetic field of magnitude 1J, re magnetizing the sample 4, the flux of the first source 6, linearly 45 polarized by polarizer 5, falls on sample 4, the azimuth of polarization of the flow reflected from sample 4 is changed by an angle proportional to the magnetization of sample 4. Passed 50 through the compensator 7, which changes the polarization azimuth by an angle proportional to the current in the winding of the compensator 1 the radiation flux is divided into two 55 orthogonally polarized components by a two-indicator detector; the Azimuth of the analyzer 8 is an angle of 45 with the polarization plane of the flux incident on the sample 5;

поэтому интенсивности потоков, выход щих из двухлучевого анализатора 8, отличаютс  на величину, пропорциональную сумме углов поворота плоскости пол ризации в образце 4 и компенсаторе 7. Линза 9 фокусирует оба потока на первом фотоприемнике 11, причем, пройд  через вращающийс  анализатор 10, потоки модулируютс  по синусоидальному закону с частотой, равной удвоенной частоте вращени  анализатора 10. Так как плоскости пол ризации потоков расположены под углом 90° одна к другой, то их модул ци  осуществл етс  в противофазе с Суммарный поток, падающий на фо топриемник 11, преобразуетс  в электрический сигнал, гармоника которого, имеюща  частоту, равную частоте модул ции , усиливаетс  узкополосным усилителем 12, Выдел емое сигналуj форг-шруемому фотоприемником 18 по опорному синхронным детектором 13, напр жение преобразуетс  усилителем 14 в ток, который определ ет. азкГ Сут поворота компенсатора 7. В образуемом таким образом кольце отрицатель ной обратной св зи производитс  ком- менсаци  угла поворота плоскости пол ризации в образце 4 поворотом плоскости пол ризации в компенсаторе 7 в обратном направлениио Напр жение j пропорциональное току, череэ обмотку компенсатора 7 снимаетс  с шунта 15 и подаетс  на Y-вход двух- координатного регистратора 1&, иа Х-вход которого поступает напр жение с преобразовагел  3 напр женности магнитного пол  в электрический сигнал.therefore, the intensities of the fluxes coming out of the two-beam analyzer 8 are different by an amount proportional to the sum of the rotation angles of the polarization plane in sample 4 and the compensator 7. Lens 9 focuses both streams on the first photodetector 11, and, having passed through the rotating analyzer 10, the streams are modulated by sinusoidal law with a frequency equal to twice the frequency of rotation of the analyzer 10. Since the plane of polarization of the flows are at an angle of 90 ° to each other, their modulation is in antiphase with the total flow, pa The sensor to the photoreceiver 11 is converted into an electrical signal, the harmonic of which, having a frequency equal to the modulation frequency, is amplified by a narrowband amplifier 12, allocated to the signal of the forgated photoreceiver 18 by the synchronous reference detector 13, the voltage is converted by the amplifier 14 to a current, defines em. azkG Turnout of the compensator 7. In the negative feedback ring thus formed, the angle of rotation of the polarization plane in sample 4 is compensated by rotating the polarization plane in the compensator 7 in the opposite direction. The voltage j is proportional to the current, and the compensator 7 winding is removed from A shunt 15 is applied to the Y input of a two-coordinate recorder 1 &, and the X input of which is supplied with a voltage from a transformer 3 of the magnetic field to an electrical signal.

. . Таким o6pa3OMs на двухкоординат-- ном регситраторе 16 регистрируетс  петл  гистерезиса освещенкого учаег- ка исследуемого образца 4.. . Such o6pa3OMs on the two-coordinate registrater 16 register a hysteresis loop of the illuminated part of the sample under study 4.

Выходные потоки (Т -, ) анализатора 8 описываютс  следующим выражением .The output streams (T -,) of the analyzer 8 are described by the following expression.

1L

--ф г 81п ()+к,--f g 81p () + k,

где чр - поток излучени , падающийwhere CR is the radiation flux incident

на образец;on the sample;

г - коэффициент отражени  об- разца;g is the reflection coefficient of the sample;

Ф t Ч ТГ/4 углы поворота плос- i кости пол ризации в образце , компанс торе и азимутальном модул торе;F t H TG / 4 angles of rotation of the i-plane of polarization in the sample, the compass torus, and the azimuthal modulator;

К - коэффициент депол ризации излучени  поверхностью образца . После--преобразовани  получаютK is the depolarization coefficient of radiation from the sample surface. After - transform receive

9 .- T r (1+2K)+sin2(y+v(.).9 .- T r (1 + 2K) + sin2 (y + v (.).

ii ii

Промодулированные по интенсивности во вращающемс  с частотой и анализаторе 10 потоки описьшаютс  следующими вьфажени ми:Modulated by intensity in rotating with frequency and analyzer 10, the streams are described by the following expressions:

Ф,F,

|фгМ(И-2К)+2() (H-sin2SJt);fgM (I-2K) +2 () (H-sin2SJt);

Ф- |ф г.С(Ц-2К)+2(Ч +Ч ) (1-sin2Qt).Ф- | ф г.С (Ц-2К) +2 (Ч + Ч) (1-sin2Qt).

Суммарный поток, поступакиций на фотоприемник равенThe total flow received by the photodetector is

,-Ф |ф гЧ(1+2К)+2(Ч +Ч )181п2ас., -F | f gCh (1 + 2K) +2 (H + H) 181p2as.

Если учесть J, что перва  гармоника потока с частотой cJ при этом равнаIf we consider J, that the first harmonic of the flow with the frequency cJ is equal to

,ф ср j. l(4)+v) , f cf j. l (4) + v)

а постепенна , составл юща  равнаand gradually, the component is

% |Ф ЧИ-2К),% | F CHI-2K)

то при К«1 и () нормализованное отношение сигнала к шуму описываетс  следующим выражением:then, for K? 1 and (), the normalized signal-to-noise ratio is described by the following expression:

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 5five Магнитооптический гистериограф, содержащий намагничивающую систему 5- с генератором намагничивающего тока преобразователем напр женности магнитного пол  в электрический сигнал и образцом, оптически св занным через пол ризатор с первым источником излучени , и через компенсатор с сигнализатором, регистратор и соединенные последовательно фотоприемник , узкополосный усилитель, синхронный детектор, усилитель посто нного ,, тока, обмотку компенсатора и шунтирующий элемент, причем Х-вход |регистратора соединен с выходом пре |образовател  напр женности магнитного пол  в электрический сигнал, а Y-вход 0 с выходом шунтирукицего элемента, отлич ающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены второй источник излучени , второй фотоприемник, линза и вращающийс  анализатор, причем анализатор выполнен двухлучевым, а каждый из его выходов оптически св зан через последовательно установленные линзу и вращающийс  анализатор с первым фо0 топриемником, опорный вход синхронного детектора соединен с выходом второго фотоприемника, оптически св занного через обтюратор вращающегос  анализатора с вторым источником иэ- пучени .A magneto-optical hysterographer containing a magnetizing system 5- with a magnetizing current generator with a magnetic field transformer into an electrical signal and a sample optically coupled through a polarizer with the first radiation source, and a recorder connected in series with a photodetector, narrowband amplifier, synchronous a detector, a DC amplifier, a current, a compensator winding and a shunt element, the X-input | of the recorder connected to the output of the preamp the intensity of the magnetic field in the electrical signal, and the Y input 0 with the output of a shunt element, characterized in that, in order to improve accuracy, a second radiation source, a second photodetector, a lens and a rotating analyzer are inserted in it, the analyzer being dual-beam, and each of its outputs is optically coupled through a sequentially mounted lens and rotating analyzer to a first photo receiver, the reference input of a synchronous detector is connected to the output of a second photo receiver optically coupled through a shutter raschayuschegos analyzer with a second source ie- heaving. 5five
SU843829414A 1984-12-25 1984-12-25 Magnetooptical hysteresis curve recorder SU1282029A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843829414A SU1282029A1 (en) 1984-12-25 1984-12-25 Magnetooptical hysteresis curve recorder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843829414A SU1282029A1 (en) 1984-12-25 1984-12-25 Magnetooptical hysteresis curve recorder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1282029A1 true SU1282029A1 (en) 1987-01-07

Family

ID=21153130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843829414A SU1282029A1 (en) 1984-12-25 1984-12-25 Magnetooptical hysteresis curve recorder

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1282029A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1158950, кл. G 01 R 33/14, 1983. Проблемы повышени точности 4:редств измерений магнитной индукции: Сб. статей.- Л.: Энергоатом- издат, 1983, с.51. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4112367A (en) Magnetomer using a thin magnetic film optical waveguide with a.c. modulation and automatic nulling
US6122415A (en) In-line electro-optic voltage sensor
SU1282029A1 (en) Magnetooptical hysteresis curve recorder
JP3140546B2 (en) Optical magnetic field measuring apparatus and method
SU883825A1 (en) Magnetic optical hysteriograph
JP2996775B2 (en) Optical magnetic field sensor
SU1226371A1 (en) Magneto-optical method and apparatus for recording magnetic hysteresis loop
SU976410A1 (en) Magneto-optical hysteriograph
SU618707A1 (en) Optomagnetic hysterograph
SU1246011A1 (en) Device for contactless measuring of current strength
SU1269037A1 (en) Device for contactless measuring of strength of current
SU1323967A1 (en) Magnetooptic device for measuring current intensity
JPH07306095A (en) Polarization-analysis evaluation method of polarization modulation optical signal
Hauser et al. Measurement of small distances between light spots by domain wall displacements
SU1018070A1 (en) Magneto-optical hysteriograph
SU1272192A1 (en) Polarimeter
SU1339453A1 (en) Alternating and pulse current magnetooptic converter
SU1137403A1 (en) Device for touch-free measuring of current
SU1019343A1 (en) Optical electronic measuring device
SU1337782A1 (en) Device for noncontact measurement of a.c.effective value
SU917099A1 (en) Device for touch-free measuring of current
RU2088896C1 (en) Method of measurement of angle of rotation of optical radiation polarization plane and photoelectric polarimeter for its realization
SU591792A1 (en) Photoelectric autocollimator
SU940236A1 (en) Device for measuring coercive force of magnetic one-axis films
SU998988A1 (en) Magnetooptical hysteriograph