ботки и индикации сигнала состоит из электронного преобразовател «длительность - амплитуда 10, включенного между фотоэлектронным умножителем 9 и электроннолучевой трубкой 11, луч которой развертыБаетс синхронно с разверткой электронного пучка с помощью генератора разверток 12. Дл осуществлени измерений одна из пар катушек 5 подключаетс к внешнему генератору пилообразного тока 13, а друга пара - к генератору разверток 12.signal processing and display consists of an electronic converter "duration - amplitude 10 connected between a photomultiplier 9 and an electron beam tube 11, the beam of which is swept. It is synchronized with the scanning of the electron beam using a sweep generator 12. To perform measurements, one of the pairs of coils 5 is connected to an external generator 13 sawtooth current, and the other pair - to the sweep generator 12.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Электронный пучок 1, фокусируемый системой формировани 3, развертываетс катушками 2 либо только по строке Z (при считывании распределени компонент пол ), либо по строке и кадру X-У (при высвечивании на экране электронно-лучевой трубки линий равной напр женности). Электронный пучок, пройд область пол , создаваемого магнитной головкой 4, попадает на люминесцентный торец 6 гибкого волоконного световода, с противоположного торца 7 которого световой поток фиксируетс фотоэлектронным умножителем 9, и после обработки в электронном преобразователе 10 информационный сигнал поступает на вход трубки 11. Магиитную головку 4 располагают таким образом, чтобы ее рабочий зазор был параллелен оптической оси Z, а пучок 1 скользил вдоль поверхности . В магнитном поле пучок отклон етс на рассто ние S, завис щее от величины пол в каждой точке сканировани вдоль координаты У и от удалени строки сканировани по оси X. При строчной и кадровой развертках электронный пучок под воздействием пол рассе ни магнитной головки отклон етс на рассто ние 5 так, что происходит ирерывание оптического сигнала (отсечка сигнала ножевой диафрагмой 8), регистрируемого фотоэлектронным умножителем 9. При подаче сигнала прерывани с умножител 9 (фиг. 2,6) на вход электронного преобразовател 10 последНИИ вырабатывает пр моугольные видеоимпульсы t/2 (фнг. 2,6), которые отображают на экране электроннолучевой трубки контуры теневого изображени одной из составл ющих нол рассе ни (см. фиг. 3,а). Чтобы получить в автоматическом релагме распределение, например, тангенциальной составл ющей пол на фиксированном удалении X от объекта, необходимо на катушки 5 (Xz на фиг. 1) подать пилообразный ток с частотой пор дка 1 кГц от генератора 13. При этом дл компенсации отклоиени зонда при строчной развертке в области сцинтилл тора 6 от катушек У (а тем самым и в области ножевой диафрагмы 8) в катушки YZ подаетс противофазное относительно основных катушек У пилообразное напр жение от генератора разверток 12, тем самым расшир динамический диапазон измерений величин полей рассе ни . Electron beam 1 focused by formation system 3 is deployed by coils 2, either only on line Z (when reading the distribution of the field components), or on line and frame X-Y (when lines of equal intensity are displayed on the screen of the cathode-ray tube). The electron beam, having passed through the field created by the magnetic head 4, hits the luminescent end 6 of the flexible optical fiber, from the opposite end 7 of which the light flux is detected by the photomultiplier 9, and after processing in the electronic converter 10, the information signal is fed to the input of the tube 11. The magnetic head 4 is positioned so that its working gap is parallel to the optical axis Z, and beam 1 slides along the surface. In a magnetic field, the beam deviates by a distance S, depending on the magnitude of the field at each scanning point along the Y coordinate and the distance from the scanning line along the X axis. In the horizontal and vertical scans, the electron beam under the influence of the scattered field of the magnetic head deviates by 5 so that the optical signal is interrupted (cut-off signal by the knife diaphragm 8) recorded by a photoelectric multiplier 9. When an interrupt signal is applied from the multiplier 9 (Fig. 2.6) to the input of the electronic converter 10 of the latest produces rectangular video pulses t / 2 (Fng. 2.6), which display on the screen of a cathode ray tube the outlines of a shadow image of one of the components of zero scattering (see Fig. 3, a). To obtain in the automatic relama distribution, for example, the tangential component of the field at a fixed distance X from the object, it is necessary to apply a sawtooth current with a frequency of about 1 kHz from the generator 13 to the coil 5 (Xz in Fig. 1). in the case of a horizontal scan in the area of the scintillator 6 from the coils Y (and thus also in the area of the knife diaphragm 8), the YZ coils are supplied antiphase relative to the main coils U and the sawtooth voltage from the generator of the scans 12, thereby expanding the dynamic distance pazon measurement values of multiple fields either.
Пилообразный ток в катушках Xz (фиг. 2,г) фиксируетс по величине так, чтобы зонд (точнее высвечиваемое им световое п тно на торце 7 световода) как в отсутствие, так н при наличии магнитного пол нопадал на ножевую диафрагму. В момеит срыва светового сигнала и вызванного им электрического сигнала t/i (фиг. 2,д) в электронном преобразователе 10 (фиг. 1) формируютс видеоимнульсы Uz (фиг. 2,е). Если зонд при линейной развертке дополнительно отклон етс по координате X под действием искомого магиитного пол , то врем срыва сигнала ири каждом цикле пилообразного отклонени уменьшаетс на величину, пропорциональную Sn-S, где Sn - величина отклонени зонда нод действием пилообразного тока (фиг. 2,а), S - текущее отклонение зонда, вызываемое магнитным полем головки. Результирующа длительность хода зонда до отсечки на ножевой диафрагме измен етс в ту или иную сторону пропорционально отклонению и соответственно величине пол рассе ни . Необходимое функциональное кодирование «длительность - амплитуда сигнала осуществл етс электронным преобразователем 10 (фиг. 1), на выходе которого формируетс последовательность импульсов /2 (фиг. 2,е), промодулированных но амнлитуде таким образом , что максимальное значение каждого видеоимиульса Uz нроиорционально длительности хода электронного зонда до момента отсечки сигнала на диафрагме 8. Эта длительность, в свою очередь, линейно св зана с величииой отклонени зонда в измер емом поле и тем самым с локальным значением иол в каждой точке вдоль координаты У. Выделив детектированием огибающую высокочастотных импульсов, можно получить сигналограмму распределени пол рассе ни , причем дл сн ти распределени нормальной составл ющей (фиг. 3,г) необходимо предварительно развернуть на 90° относительно оси Z катушки 5 и нолсевую диафрагму 8.The sawtooth current in the Xz coils (Fig. 2, d) is fixed in magnitude so that the probe (more precisely, the light spot displayed by it at the end 7 of the fiber) both in the absence or in the presence of a magnetic field on the blade diaphragm. At the moment of failure of the light signal and the electrical signal t / i caused by it (Fig. 2, e), the video pulses Uz (Fig. 2, e) are formed in the electronic converter 10 (Fig. 1). If the probe with a linear scan additionally deviates along the X coordinate under the action of the desired magic field, then the breakdown time of the signal and each sawtooth deflection cycle is reduced by an amount proportional to Sn-S, where Sn is the deviation value of the node probe by the action of the sawtooth current (Fig. 2, a), S - the current deflection of the probe, caused by the magnetic field of the head. The resulting probe stroke time to cut off at the knife diaphragm varies in one direction or another in proportion to the deviation and, accordingly, to the value of the scattering field. The required functional coding "duration - signal amplitude is carried out by an electronic converter 10 (Fig. 1), at the output of which a sequence of pulses / 2 (Fig. 2, e) is formed, modulated in such a way that the maximum value of each video pulse Uz is normal to the duration of the stroke the electronic probe until the signal is cut off at the diaphragm 8. This duration, in turn, is linearly related to the magnitude of the probe deflection in the measured field and thus to the local value of iol in each The second point along the Y coordinate. By highlighting the envelope of high-frequency pulses, you can get a trace of the scattering field distribution, and to remove the normal component distribution (Fig. 3, d), you must first rotate the coil 5 and the non-aperture 8 to 90 .
На фиг. 3 ириведены кривые распределени пол видеоголовки с шириной рабочего зазора ,2 мкм. На фиг. 3,а отображена пространственна конфпгураци в виде линий равной напр л енности тангенциальной составл ющей пол рассе ни BT-const 375 ГС при токах намагничивани , 20, 25 мА. На фиг. 3,6 приведены кривые распределени 5т при токе мА, сн тые на рассто нии 0,5, 1 и 2 мкм от поверхности зазора головки. На фиг. 3,6 представлены линии равной напр женности нормальной составл ющей пол магнитиой головки с шириной зазора 3 мкм при токе / const.FIG. Figure 3 shows the distribution curves for the video head with a working gap width of 2 µm. FIG. Fig. 3a shows the spatial con figuration in the form of lines of equal strength to the tangential component of the BT-const 375 HS scattered field at the magnetizing current of 20, 25 mA. FIG. 3.6 shows the distribution curves of 5 m at a current of mA, taken at a distance of 0.5, 1, and 2 µm from the surface of the head gap. FIG. 3.6 shows lines of equal strength of the normal component of the magnetic head field with a gap width of 3 µm at a current / const.
Пространственное разрешение, достигаемое при работе устройства, - дес тые доли микрона, чувствительность к магнитному полю пор дка 1 гаусс, погрешности измерений - не более 10%, динамический диапазон - от единицы до тыс ч гаусс, позвол ет получать уникальные измерени полей рассе ни магнитных головок.The spatial resolution achieved by the device operation is tenth micron, the sensitivity to the magnetic field is about 1 gauss, the measurement errors are no more than 10%, the dynamic range is from one to thousands of gauss, it allows to obtain unique measurements of the scattered magnetic fields heads.