SU549760A1

SU549760A1 - Device for measuring the magnetic moment of a substance

Info

Publication number: SU549760A1
Application number: SU2196946A
Authority: SU
Inventors: Валентин Павлович Поляков
Original assignee: Предприятие П/Я А-1216
Priority date: 1975-12-09
Filing date: 1975-12-09
Publication date: 1977-03-05

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО МОМЕНТА ВЕЩЕСТВА(54) DEVICE FOR MEASURING THE MAGNETIC MOMENT OF SUBSTANCE

Изобретение откоситс к магнитометрии в частностк, хюжет примен тьс ке только дл определени магнитных свойств готовых материалов, но и исходного сырь , а также промежуточных продуктов на различных стади х изготовлени , Известно устройство дл определени магнитного момента ве1 :естЕа. представл ющее собой тс-ш-ле аналнтичес : БОСЫ, к одной из ча:1:ек которых подвегмиваетс на нераст жном ио.-весе длинна цилиндрическа ампула с образцом, нижни конец кото рой помешаетс в сильное магнитное поле, а верхний - вне магнитного пол . Однако это устройство требует специального набора эталонов и работает недостаточно точно. Известно также устройство дл определени магнитного момента вещества, содер жашее регистрирующий узел, например весы источник внешнего посто нного магнитного пол и подвес с держателем образца l . Однако это устройство обладает недоста точным диапазоном измерени . Цель изобретени - расширение диапазона измерени . Это достигаетс тем, что в устройстве дл измерени магнитного момента вещества , содержащем регистрирующий узел, например Бесы, источник внешнего посто нного магнитного пол и подвес с держателем образца, конец держател образца снабжен жестко укрепленной токовой катунгкой, охваченной снаружи двум не соприкасаюшикис с ней витками, симметрично сдвинуты и в противоположные стороны параллельно ocii BTieriHero маг п тного пол , причем длина токовой катуигки и ее ширина св заны соотношением 75 , где Е - длина dd - 1лирина ее. На фиг, 1 представлена ф}Л1кциональна схема данного устройства, на фиг. 2 - график зав 1симости величины магнитного пол внутри витка от рассто ни до центра витка . Устройство содержит регистрирующий узел 1, наприк:ер весы, источник внешнего посто нного ь;агнитного пол 2 и подвес 3 с держателем 4 образца 5, причем держатель снабжен жестко укрепленной токовой катушкой 6, охваченной снаружи двум не соприкасающимис с ней витками 7 и 8, симметри но сдвинутыми в противоположные стороны параллельно оси внешнего магнитного пол .The invention is inclined to magnetometry in particular, it is used only to determine the magnetic properties of the finished materials, but also of the raw material, as well as intermediate products at various stages of manufacture. A device for determining the magnetic moment of be1: estEa is known. which is a ts-sh-le analogy: BOSES, to one of the ca: 1: eks of which is placed on an inextensible i.-weight is a long cylindrical ampoule with a sample, the lower end of which will interfere with a strong magnetic field, and the top outside the magnetic the floor However, this device requires a special set of standards and does not work accurately enough. It is also known a device for determining the magnetic moment of a substance, containing a recording unit, for example, the balance is a source of an external constant magnetic field and a suspension with a sample holder l. However, this device has an insufficient measuring range. The purpose of the invention is to expand the measurement range. This is achieved by the fact that in a device for measuring the magnetic moment of a substance containing a registering node, for example, Besy, a source of an external constant magnetic field and a suspension with a sample holder, the end of the sample holder is provided with a rigidly strengthened current katungka, enveloped outside by two non-contiguous hooks with it, symmetrically shifted and in opposite directions parallel to the ocii BTieriHero of the magnetic field, and the length of the current path and its width are connected by the ratio 75, where E is the length of dd - its length. FIG. 1 shows a ph} l1 scheme of the device; FIG. 2 is a plot of the cost of the magnitude of the magnetic field inside the coil from the distance to the coil center. The device contains a registering node 1, for example: ep scales, an external constant source; an agnitic field 2 and a suspension 3 with a holder 4 of sample 5, the holder being provided with a rigidly fortified current coil 6, covered by two coils 7 and 8 that are not in contact with it, symmetrically but shifted in opposite directions parallel to the axis of the external magnetic field.

Работает устройство следующим образом.The device works as follows.

Известно, что энерги взаимодействи магнитного момента и внешнего магнитногоIt is known that the interaction energy of the magnetic moment and the external magnetic

Лг Lg

ПОЛЯ ЕГ-мы COS(MH). Магнитный момент токовой катушки/А1(-ISw , где -L - ток,FIELD EG-we COS (MH). The magnetic moment of the current coil / A1 (-ISw, where -L is the current,

S- площадь обтекаема током, w - число витков, представл ет собой посто нную (по объему катущки величину. Магнитное поле внутри витка в плоскости его определ етс выражением Е Ск) зге(1- к2) где I - ток, R - радиус витка, , где X - рассто ние от точки определени напр женности магнитного пол до центра, Е(к)полный эллиптический интеграл второго рода с пределами О и ТГ/З. Таким образом видно, что зависимость ггшерболична (фиг. 2), и напр женность магнитного пол резко возрастает с приближением к витку. Если векторы магнитного момента катуш- ки и внешнего витка с током направлены в одну сторону, катушка вт г иваетс в област большего пол , т.е. приближаетс к витку. Если же векторы магнитного момента катушки и внешнего витка направлены в противоположные стороны, катушка находитс ближе к центру витка.S is the area streamlined by the current, w is the number of turns, is a constant value (over the volume of the coil. The magnetic field inside the coil in its plane is determined by the expression E Ck) Cr (1 - k2) where I is the current and R is the coil radius ,, where X is the distance from the definition point of the magnetic field to the center, E (k) is a complete elliptic integral of the second kind with the limits of O and TG / H. Thus, it can be seen that the dependence of the hyperbolic (Fig. 2), and the magnetic field intensity increases sharply with the approach to the coil. If the vectors of the magnetic moment of the coil and the external coil with the current are directed in the same direction, the coil is pulled into the larger field, i.e. approaching a turn. If the magnetic moment vectors of the coil and the outer coil are directed in opposite directions, the coil is closer to the coil center.

Чтобы исключить взаимодействие магнитного момента катушки с посто нным магнитным полем рассе ни в окрестност х полюсов источника внешнего посто нного магнитного пол , необзсодимо или отнести катущку на соответствующее рассто ние, или поставить небольшой ферромагнитный экран, или учесть силу этого взаимодействи обычным образом (когда задаютс различные вел№чины внешнего магнитного пол и определ етс сила взаимодействи с ним держател образца.).To eliminate the interaction of the magnetic moment of a coil with a constant magnetic field scattered in the vicinity of the source poles of an external constant magnetic field, it is necessary to either take the coil to an appropriate distance, or put a small ferromagnetic screen, or take into account the strength of this interaction in the usual way (when different the magnitudes of the external magnetic field and the force of interaction of the sample holder with it are determined.).

Claims

Apparatus of the Invention A device for measuring the magnetic moment of a substance containing a recording unit, such as a balance, a source of an external permanent magnetic field, and a suspension with a sample holder, characterized in that, in order to expand the measurement range, the end of the sample holder is provided with a rigidly hardened current coil enveloped outside by two non-contiguous windings symmetrically shifted in opposite directions parallel to the axis of the external magnetic field, the length of the current coil and its width being connected with the ratio B / d 5, where b is the length of the coil, is its width. Sources of information taken in the study during the examination: 1. V. I. Chechernikov. Magnetic measurements, ed. prof. Kondorsky E. I., Moscow State University, 1969.

/////// 7