SU834627A1 - Magnetic field measuring device - Google Patents
Magnetic field measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- SU834627A1 SU834627A1 SU792733537A SU2733537A SU834627A1 SU 834627 A1 SU834627 A1 SU 834627A1 SU 792733537 A SU792733537 A SU 792733537A SU 2733537 A SU2733537 A SU 2733537A SU 834627 A1 SU834627 A1 SU 834627A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- magnetic field
- magnetic
- measuring device
- ferrite
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО(54) DEVICE FOR MEASURING A MAGNETIC
ПОЛЯFIELD
1one
Изобретение, относитс к измерительной технике и может быть использовано в тех случа х, когда требуетс измерение или индикаци чрезвычайно слабых магнитных полей напр женностью не выше Э или измерение малых изменений больших полей с такой же точностью.The invention relates to a measurement technique and can be used in cases where measurement or indication of extremely weak magnetic fields is required with a strength not exceeding E or measurement of small changes in large fields with the same accuracy.
Известны измерители магнитного пол , основанные на эффекте Джозефсона, с чувствительностью около 10 Э 1.Known magnetic field meters, based on the Josephson effect, with a sensitivity of about 10 O 1.
этот измеритель вл етс недостаточно чувствительным и довольно громоздким из-за использовани сверхпроводимости и св занной с ней криогенной техники. This meter is not sensitive enough and rather cumbersome due to the use of superconductivity and the associated cryogenic technique.
Цель i изобретени - повышение чувствительности и уменьшение габаритов устройства .Objective i of the invention is to increase the sensitivity and reduce the size of the device.
Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве, содержащем генератор СВЧ, усилитель с магнитным зондом в обратной св зи- и .выходной прибор, магнитный зонд ..выполнен в виде ферритовой линии задержки.This goal is achieved by the fact that in a device containing a microwave generator, an amplifier with a magnetic probe in feedback and an output device, the magnetic probe is made in the form of a ferrite delay line.
Кроме того, лини -задержки выполнена на монокристаллическом стержне из железо .иттриевого граната.In addition, the line-delay is made on a single-crystal rod of iron .ittrium garnet.
На фиг. 1 представлена схема чувствительного элемента предлагаемого измерител магнитного зонда, который непосредствен но помещаетс в измер емое магнитное поле; на фиг. 2 - зависимость времени задержки магнитостатической волны от магнитного пол ; на фиг. 3 - блок-схема устройства; на фиг. 4 - зависимость коэффициента передачи системы от магнитного пол .FIG. Figure 1 shows the sensitive element circuit of the proposed magnetic probe, which is directly placed in the measured magnetic field; in fig. 2 - dependence of the delay time of the magnetostatic wave on the magnetic field; in fig. 3 is a block diagram of the device; in fig. 4 - dependence of the system transmission coefficient on the magnetic field.
Магнитный зонд (фиг. 1) содержит аи- тенну 1, монокристаллический стержень 2 из железо-иттриевого граната, магнит 3, антенну 4.The magnetic probe (Fig. 1) contains an antenna 1, a single-crystal rod 2 made of yttrium iron garnet, a magnet 3, an antenna 4.
0 Устройство работает следующим образом. Входной сигнал сверхвысокой частоты поступает на проволочную антенну 1, помещенную вблизи торца стержн 2, помещенного , в посто нное подмагничивающее поле, создаваемое магнитом 3, измер емое магнитное поле также действует на стержень. При таких услови х из-за неоднородности внутреннего магнитного пол в стержне внутри его распростран етс магнитостатическа волна. На другом (выходном), торце стержн эта волна преобразуетс в электромагнитную и улавливаетс антенной 4. Скорость магнитостатической волны на несколько пор дков (6-8) ниже скорости электромагнитной волны, поэтому выходной сигнал задерживаетс относительно входного. Врем задержки гсильно зависит от магнитного пол Н (фиг. 2), например, при изменении магнитного пол на 1Э врем задержки измен етс на 10 МКС, причем величина -д увеличиваетс с увеличением времени задержки, которое определ етс величиной пол Н. Чувствительность измерител становитс максимальной при поле, соответствующем максимальному времени задержки. Учить1ва , что из-за малой скорости магнитостатической волны на стержне 2 длиной в несколько миллиметров укладываютс сотни тыс ч длин волн, можно видеть, что дл изменени фазы электромагнитной волны на выходе относительно фазы входной волны на R достаточно изменить магнитное поле не более чем на . Сигнал СВЧ от генератора СВЧ 5 (фиг. 3) поступает на вход усилител 6, в цепь обратной св зи которого включен магнитный зонд 7. С выхода усилител 6 сигнал поступает на выходной прибор 8 (приемник). Така система (усилитель с задержкой в цепи обратной св зи) имеет гребенчатый вид частотной зависимости коэффициента передачи К (фиг. 4). При изменении магнитного пол гребенка сжимаетс или расшир етс по частоте, причем положение начального пика (на нулевой частоте) остаетс неизменным, при этом чем больше номер пика, тем меньшее поле требуетс дл смешени его на рассто ние, равное своей ширине.. Величина магнитного пол , требуемого дл смещени пика на свою ширину, имеет вид0 The device operates as follows. The ultra high frequency input signal is fed to a wire antenna 1 placed near the end of the rod 2 placed in a constant magnetizing field created by the magnet 3, the measured magnetic field also acts on the rod. Under such conditions, due to the heterogeneity of the internal magnetic field in the rod, a magnetostatic wave propagates inside the rod. At the other (output) rod end, this wave is converted into electromagnetic and is picked up by antenna 4. The velocity of the magnetostatic wave is several orders of magnitude (6-8) lower than the velocity of the electromagnetic wave, therefore the output signal is delayed relative to the input wave. The delay time is strongly dependent on the magnetic field H (Fig. 2), for example, when the magnetic field changes by 1E, the delay time changes by 10 MCS, and the -d value increases with increasing delay time, which is determined by the value of the field N. The sensitivity of the meter becomes maximum when the field corresponding to the maximum delay time. Having learned that due to the low speed of the magnetostatic wave on the rod 2 several millimeters in length hundreds of thousands of wavelengths are laid, it can be seen that to change the phase of the electromagnetic wave at the output relative to the phase of the input wave it is enough to change the magnetic field by no more than. The microwave signal from the microwave generator 5 (Fig. 3) is fed to the input of amplifier 6, the feedback circuit of which includes a magnetic probe 7. From the output of amplifier 6, the signal goes to output device 8 (receiver). Such a system (amplifier with a delay in the feedback circuit) has a comb-like view of the frequency dependence of the transmission coefficient K (Fig. 4). When the magnetic field changes, the comb shrinks or expands in frequency, and the position of the initial peak (at zero frequency) remains unchanged, and the larger the number of the peak, the less field is required to mix it by a distance equal to its width. required to offset the peak by its width is
до1гto 1g
2ггХ7dri 2gHH7dri
( (
где К - коэффициент усилени усилител (с учетом компенсации потерь в линии задержки);where K is the gain of the amplifier (taking into account the compensation for losses in the delay line);
()игГ10мкс/э (фиг. 2).() IgG10mks / e (Fig. 2).
SxoSxo
//
ЛЛ/777/7 7 ,LL / 777/7 7,
Изменение пол вызывает изменение амплитуды сигнала на входе приемника.Changing the floor causes a change in the amplitude of the signal at the receiver input.
Магнитный зонд вместе с магнитом, создающим подмагничивающее поле (200-400Э) может быть выполнен в объеме.не превышающим 5-10см1 Этот объем не превосходит, а часто бывает значительно меньше объема известных измерителей магнитного пол (например квантовых, где требуетс криогенна техника).A magnetic probe together with a magnet that generates a magnetizing field (200-400E) can be performed in a volume not exceeding 5-10 cm1. This volume does not exceed, and is often much smaller than, the known magnetic field meters (for example, quantum ones where cryogenic technology is required).
Использование в предлагаемом измерителе магнитного зонда в виде ферритовой линии задержки, работающей в сверхвысокочастотном диапазоне, а также включение его вцепь обратной св зи усилител сверхвысокочастотного сигнала позвол ет измер ть магнитные пол с высокой точностью.The use of a magnetic probe in the form of a ferrite delay line operating in the microwave range in the proposed meter, as well as the inclusion of its feedback loop on the amplifier of the microwave signal, makes it possible to measure magnetic fields with high accuracy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792733537A SU834627A1 (en) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | Magnetic field measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792733537A SU834627A1 (en) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | Magnetic field measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU834627A1 true SU834627A1 (en) | 1981-05-30 |
Family
ID=20813897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792733537A SU834627A1 (en) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | Magnetic field measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU834627A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529448C1 (en) * | 2013-04-08 | 2014-09-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Three-component magnetometer based on spherical yig resonator and method of detection of full magnetic field vector |
RU2529440C1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Vector magnetometer based on disc yig resonator and method of detection of magnetic field vector |
-
1979
- 1979-03-02 SU SU792733537A patent/SU834627A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529440C1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Vector magnetometer based on disc yig resonator and method of detection of magnetic field vector |
RU2529448C1 (en) * | 2013-04-08 | 2014-09-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Three-component magnetometer based on spherical yig resonator and method of detection of full magnetic field vector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Foner | Review of magnetometry | |
Liston et al. | A contact modulated amplifier to replace sensitive suspension galvanometers | |
PL183725B1 (en) | Apparatus for detecting analytes by means of magnetic field | |
EP1950578B1 (en) | Superconductive quantum interference device (squid) system for measuring magnetic susceptibility of materials | |
US20020128156A1 (en) | Signal detector using superconducting quantum interference device and measuring method therefore | |
SU834627A1 (en) | Magnetic field measuring device | |
Meredith et al. | Application of a SQUID magnetometer to NMR at low temperatures | |
US5021739A (en) | Superconductor type radio frequency with adjustable inductance magnetic flux measuring circuit | |
Endo et al. | Measurement system for quantum Hall effect utilizing a Josephson potentiometer | |
Kitaytsev et al. | Physical and technical bases of using ferromagnetic resonance in hexagonal ferrites for electromagnetic compatibility problems | |
US3500180A (en) | Ferrometer for oscillographic measurement of magnetic characteristics | |
Tsukada et al. | Highly sensitive measurement of moisture content using HTS-SQUID | |
SU907478A1 (en) | Flux meter | |
Rogalla et al. | A SQUID system for low-drift magnetization measurements | |
GB907013A (en) | Improvements to nuclear-resonance type detectors for magnetic fields and applications thereof | |
Steketee et al. | Measurement of magnetic susceptibility in living rats | |
US3274485A (en) | Apparatus for measuring magnetic field gradients by nuclear resonance, and applications thereof | |
US3222593A (en) | Measuring the characteristics of a magnetic field at any given point by nuclear resonance | |
SU873170A1 (en) | Magnetometer | |
SU913289A1 (en) | Magnetometer | |
RU2034286C1 (en) | Measurement of superconducting inclusions into high-temperature materials | |
Rogalla et al. | A closed loop broadband microwave operated SQUID | |
JPH01199178A (en) | Superconducting magnetometer | |
SU1048434A1 (en) | Device for measuring ferromagnetic material static magnetic parameters | |
SU760003A1 (en) | Ferroprobe magnetometer |