SU1684759A1

SU1684759A1 - Instrument to meter the magnetic flux

Info

Publication number: SU1684759A1
Application number: SU884458722A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Алексеев; Анатолий Владимирович Силантьев
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6621
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1991-10-15

Abstract

Изобретение относитс к магнитометрии и может быть использовано дл измерени магнитного потока вещества в физике твердого тела, а также в производстве электронных материалов . Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей путем измерени проводимости. Устройство содержит криостат 1 с жидким гелием , антидьюар 2 с образцом 3, приемную катушку 4 сверхпровод щую трубку 6, намагничивающий соленоид 7 и СКВИД 9 с электронным блоком 10. Введение намагничивакшей катушки 5 и генератора 11 переменного тока позвол ет повысить чувствительность устройства , а также из-за отсутстви контакта с образцом позвол ет избежать загр знени поверхности, которое отражаетс на воспроизводимости и результатах измерений. 1 ил. (Л С5 оо -и j СЛ соThe invention relates to magnetometry and can be used to measure the magnetic flux of a substance in solid state physics, as well as in the manufacture of electronic materials. The aim of the invention is to enhance the functionality by measuring the conductivity. The device contains a cryostat 1 with liquid helium, an antiduar 2 with sample 3, a receiving coil 4 a superconducting tube 6, a magnetizing solenoid 7 and a SQUID 9 with an electronic unit 10. Introducing the magnetized coil 5 and the alternator 11 allows to increase the sensitivity of the device, as well as Due to the lack of contact with the sample, it is possible to avoid surface contamination, which is reflected in reproducibility and measurement results. 1 il. (L C5 oo-and j SL with

Description

Изобретение относитс к магнитометрии и может быть использовано дл измерени магнитного потока вещества в физике твердого тела, а также в производстве электронных материалов.The invention relates to magnetometry and can be used to measure the magnetic flux of a substance in solid state physics, as well as in the manufacture of electronic materials.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to expand the functionality.

На чертеже представлена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит криостат 1, в котором установлен антидьюар 2 с образцом 3. На внешней оболочке анти- дьюара установлена сверхпровод ща - приемна катушка 4. Коаксиально по отношению к ней установлена намагничивающа катушка 5. Коаксиально с антидьюаром 2 и катушками 4 и 5 установлены сверхпровод ща трубка 6 и намагничивающий соленоид 7. Крио- стат залит жидким гелием 8. Приемна катушка 4 соединена посредством СКВИДа 9 с электронным блоком 10, а намагничивающа . катушка 5 соединена с генератором переменного тока 11.The device contains a cryostat 1 in which an anti-duar 2 with sample 3 is installed. A superconducting - receiving coil 4 is installed on the outer shell of the anti-duar. A magnetizing coil 5 is installed coaxially with respect to it. A coaxial with anti-duar 2 and coils 4 and 5 are installed superconducting tube 6 and magnetizing solenoid 7. The cryostat is filled with liquid helium 8. Receiver coil 4 is connected by means of SQUID 9 to electronic unit 10, and magnetizing. coil 5 is connected to an alternator 11.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Криостат 1 заполн ют жидким гелием 8.Cryostat 1 is filled with liquid helium 8.

ТТере т измерени ми определ ют амплитуду создаваемого намагничивающей туткой магнитного потока. Дл этого с генератора переменного тока 11 на намагничивающую катушку 5 подают переменный ток. Намагничивающа катушка 5 создает однородное переменное магнитное поле, которое наводит ток в переменной катушке и тем самым создает сигнал в СКВИДе. По ам- плитуде создаваемого сигнала и по известной площади приемной катушки определ етс амплитуда создаваемого пол .Ttere t measurements determine the amplitude of the magnetic flux created by the magnetizing Tuk. For this purpose, alternating current is supplied from the alternator 11 to the magnetizing coil 5. The magnetizing coil 5 creates a uniform alternating magnetic field, which induces a current in the variable coil and thereby creates a signal in the SQUID. The amplitude of the generated field is determined from the amplitude of the signal generated and from the known area of the receiving coil.

Измерение производитс следующимThe measurement is as follows.

образом.in a way.

Образец 3 устанавливаетс внутри приемной катушки 4. На намагничивающую катушку 5 с генератора перемен- ного тока 11 подаетс переменный гок, который создает в катушке однородное переменное магнитное поле навод щее в образце замкнутые вихревые токи, протекающие в скин-слое образца 3, которые создают свое магнитное поле. В результате возникает результирующее переменное магнитное поле, удвоенна амплитуда которого в области приемной катушки 4 регистрируетс с помощью СКВИДа 9 и электронного блока 10. Амплитуда результирующего магнитного пол зависит от проводимости образца. Сверхпровод ща трубка 6 и соленоид 7 служат дл создани однородного посто нного намагничивающего пол .Sample 3 is installed inside the receiving coil 4. An alternating current is supplied to the magnetizing coil 5 of the alternator 11, which creates a uniform alternating magnetic field in the coil, which induces closed eddy currents in the sample, which create their own a magnetic field. As a result, a resultant alternating magnetic field arises, the doubled amplitude of which in the region of the receiving coil 4 is recorded using SQUID 9 and the electronic unit 10. The amplitude of the resulting magnetic field depends on the conductivity of the sample. The superconducting tube 6 and the solenoid 7 serve to create a uniform constant magnetizing field.

Предлагаемый измеритель проводимости по сравнению с известными более чувствительный. Так, ток величиной 1 мкА, наведенный в образце диаметром 10 мм, создает магнитный момент измерении проводимости методом вихревых то- . ков 2J . Рабоча чувствительность магнитометров на основе СКВИДов в этом случае составл ет/ИО Ам. Таким образом, чувствительность предлагаемого устройства по край- ней мере в 10 раз выше,The proposed conductivity meter compared to the known more sensitive. Thus, a current of 1 μA, induced in a sample with a diameter of 10 mm, creates a magnetic moment of conductivity measurement using the vortex current method. 2J. The working sensitivity of SQUID-based magnetometers in this case is / IO Am. Thus, the sensitivity of the proposed device is at least 10 times higher,

В предлагаемом устройстве отсутствие контакта с образцом позвол ет избежать загр знени поверхности, которое отражаетс на воспроизво- - димости и результатах измерений. Измерени можно проводить при сверхнизких температурах, поскольку отсутствует тепловой контакт с образцом. Однс. ременно можно регистрировать фазовые переходы и исследовать магнитные свойства вещества.In the proposed device, the lack of contact with the sample avoids contamination of the surface, which is reflected in reproducibility and measurement results. Measurements can be carried out at ultra low temperatures, since there is no thermal contact with the sample. Odin Temporarily, one can register phase transitions and study the magnetic properties of a substance.

Claims

Invention Formula

A device for measuring the magnetic flux containing a cryostat with a magnetizing solenoid installed in it, on a single axis inside which a superconducting tube is coaxially arranged, connected by means of a superconducting quantum interference device with an electronic unit, a receiving coil and an antidual that is different in order to expand functionality by measuring the conductivity, a magnetizing coil and an alternator are inserted in the neg, the magnetizing coil ene between the superconducting tube and the receiver coil and connected to the output of the alternator