SU940236A1

SU940236A1 - Device for measuring coercive force of magnetic one-axis films

Info

Publication number: SU940236A1
Application number: SU802928622A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Силантьев; Александр Сергеевич Столяров; Вячеслав Георгиевич Тугарин; Алексей Алексеевич Шибаев
Original assignee: Предприятие П/Я Х-5734
Priority date: 1980-05-22
Filing date: 1980-05-22
Publication date: 1982-06-30

Description

1one

Изобретение относитс к вычислительной технике и предназначено дл измерени коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок в процессе производства ЗУ на цилиндрических магнитных доменах.The invention relates to computing and is intended to measure the coercive force of magnetically uniaxial films during the production of chargers on cylindrical magnetic domains.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению вл етс устройство дл измерени коэрцитивной силы материалов с цилиндрическими магнитными доменами , основанное на возбуждении размагниченного образца переменным магнитным полем и определение коэрцитивной силы Не при помощи экстрапол ции кривой (H) ДО пересечени с осьюН. Оно содержит источник света, оптические элементы, фотоприемник, узкополосный усилитель , диодный детектор, двухкоординатный регистрирующий прибор. Переменное магнитное поле создаетс катущкой, внутри которой помещаетс образец. Напр жение на катушку подаетс с генератора, а ток через нее регистрируетс первичным преобразователем и вольтметром. Сигнал, пропорциональный перемагничивающему полю, подаетс на вход X двухкоординатного регистрирующего прибора, а на входThe closest to the proposed technical solution is a device for measuring the coercive force of materials with cylindrical magnetic domains, based on the excitation of a demagnetized sample by an alternating magnetic field and determining the coercive force He by interpolating the curve (H) BEFORE intersection with the axis. It contains a light source, optical elements, a photodetector, a narrowband amplifier, a diode detector, a two-coordinate recording device. An alternating magnetic field is created by the coil inside which the sample is placed. The voltage on the coil is supplied from the generator, and the current through it is recorded by the primary transducer and a voltmeter. A signal proportional to the magnetization reversal field is fed to the input X of a two-coordinate recording device, and to the input

У подаетс сигнал, пропорциональный намагниченности образца 1 и 2.A signal is given proportional to the magnetization of sample 1 and 2.

Однако в этом устройстве точное определение HO путем экстрапол ции невозможно из-за того, что линейный участок кривой (H) получаетс ломаным. Это объ сн етс большим уровнем шумов и флуктуацией сигнала в процессе измерени из-за использовани одного фотоприемника и диодного детектора, что снижает точность. Кроме этого, применение диодного детектора в канале «X приводит к тому, что результат измерени на самописце необходимо умножать на коэффициент, что снижает быстродействие устройства.However, in this device, an accurate determination of HO by extrapolation is not possible due to the fact that the linear portion of the curve (H) is broken. This is due to the high noise level and signal fluctuations in the measurement process due to the use of a single photodetector and a diode detector, which reduces accuracy. In addition, the use of a diode detector in the "X" channel causes the measurement result on the recorder to be multiplied by a factor, which reduces the speed of the device.

Цель изобретени - повышение быстродействи и точности устройства.The purpose of the invention is to increase the speed and accuracy of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл измерени коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок, содержащее оптически св занные источник света и пол ризатор, первый фотоприемник, регу л тор напр жени питани фотоприемников , генератор пилообразного напр жени , соединенный с управл емым аттенюатором, двухкоординатный регистрирующий блок, последовательно соединенные задающий генератор , управл емый аттенюатор, усилитель мощности, блок формировани магнитного пол и измерительный элемент, выполненный в виде резистора, дополнительно содержит второй фотоприемник, дифференциальный усилитель, синхронный детектор , пиковый детектор, двухлучевой анализатор , оптически св занный с первым и вторым фотоприемниками, включенными по дифференциальной схеме, первый вход дифференциального усилител соединен с выходом первого фотогтриемника и первым входом регул тора напр жени питани фотоприемников, а второй вход - с выходом второго фотоприемника и вторым входом регул тора напр жени питани фотоприемников , выход дифференциального усилител подключен к второму входу синхронного детектора, выход которого соединен с вторым входом двухкоординатного регистрирующего блока, первый выход регул тора напр жени питани фотоприемников подключён к входу первого фотоприемника , а второй выход - к входу второго фотоприемника, один из выводов резистора подключен к первому входу синхронного детектора и первому входу пикового детектора, выход которого соединен с первым входом двухкоорди.натного регистрирующего блока, другой вывод резистора подключен к щине нулевого потенциала.The goal is achieved by the fact that a device for measuring the coercive force of magnetically uniaxial films, containing an optically coupled light source and a polarizer, the first photoreceiver, a photodetector supply voltage regulator, a sawtooth generator connected to a controlled attenuator, a two-coordinate recording unit, series-connected master oscillator, controlled attenuator, power amplifier, magnetic field formation unit and measuring element made in the form of a resistor, d additionally contains a second photodetector, a differential amplifier, a synchronous detector, a peak detector, a two-beam analyzer optically coupled to the first and second photoreceivers connected in a differential circuit, the first input of the differential amplifier is connected to the output of the first photogenerator and the first input of the photodiode supply voltage regulator, and the second input - with the output of the second photodetector and the second input of the power supply voltage regulator of the photodetectors; the output of the differential amplifier is connected to V To the input of the synchronous detector, the output of which is connected to the second input of the two-coordinate recording unit, the first output of the photodetector power supply voltage regulator is connected to the input of the first photodetector, and the second output is connected to the input of the second photodetector, one of the resistor leads is connected to the first input of the synchronous detector and the first the input of the peak detector, the output of which is connected to the first input of the two-coordinate of the internal recording unit, another output of the resistor is connected to the zero potential terminal.

На чертеже приведена блок-схема устройства дл измерени коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок.The drawing shows a block diagram of a device for measuring the coercive force of magnetically uniaxial films.

Устройство содержит источник 1 света , пол ризатор 2, блок 3 формировани магнитного пол в виде катущек Гельмгольца , образец 4 феррит-гранатовой пленки, двухлучевой анализатор 5, два фотоприемника 6 и 7, включенные по дифференциальной схеме, дифференциальный усилитель 8, регул тор 9 напр жени питани фотоприемников , синхронный детектор 10, задающий генератор 11, управл емый аттенюатор 12 усилитель 13 мощности, измерительный элемент 14 в виде эталонного резистора генератор 15 пилообразного напр жени , пиковый детектор 16, двухкоординатный регистрирующий блок 17 и блок 18 управлени .The device contains a source of light 1, a polarizer 2, a unit for forming a magnetic field in the form of Helmholtz coils, a sample 4 of a ferrite-garnet film, a two-beam analyzer 5, two photodetectors 6 and 7 included in a differential circuit, a differential amplifier 8 photodetector power supply, synchronous detector 10, master oscillator 11, controlled attenuator 12, power amplifier 13, measuring element 14 as a reference resistor, sawtooth generator 15, peak detector 16, two-coordinate register scraping unit 17 and control unit 18.

В блок 3 формировани магнитного пол помещаетс образец 4 эпитаксиальной феррит-гранатовой пленки. Пучок света с источника 1 проходит через пол ризатор 2, образец 4, анализатор 5, расщепл етс на два пучка света, которые поступают на фотокатоды приемников 6 и 7. Балансировка фотоприемников осуществл етс регул тором 9 напр жени питани фотоприемников таким образом, что посто нна составл юща выходного сигнала одного фотоприемника равна таковой дл другого фотоприемника.Sample 4 of an epitaxial ferrite-garnet film is placed in the magnetic field formation unit 3. The beam of light from source 1 passes through polarizer 2, sample 4, analyzer 5, splits into two beams of light, which are fed to photocathodes of receivers 6 and 7. Balancing of photoreceivers is carried out by adjusting the voltage regulator 9 of photodetectors in such a way that the output component of one photodetector is equal to that of the other photodetector.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

По команде блока 18 управлени происходит сброс пикового детектора 16 и запуск генератора 15 пилообразного напр жени , напр жение с которого управл ет аттенюатором 12. Линейно нарастающее синусоидальное напр жение с задающего генератора 11 через аттенюатор 12, усилитель 13 мощности создает в блоке 3 формировани переменное магнитное поле. Ток с выхода блока фо)змировани преобразуетс измерительным элементом 14 в напр жение , которое поступает на опорный канал синхронного детектора и измерительный канал пикового детектора. С выхода пикового детектора 16 напр жение, равное амплитуде переменного магнитного пол вBy command of the control unit 18, the peak detector 16 is reset and the generator 15 of the sawtooth voltage is started, the voltage from which controls attenuator 12. A linearly increasing sinusoidal voltage from the master oscillator 11 through the attenuator 12, the power amplifier 13 creates an alternating magnetic unit in the formation unit 3 field. The current from the output of the imaging unit is converted by the measuring element 14 into a voltage that is applied to the reference channel of the synchronous detector and the measuring channel of the peak detector. From the output of the peak detector 16, a voltage equal to the amplitude of the alternating magnetic field in

блоке формировани 3, подаетс на вход X регистрирующего блока 17, на вход У которого поступает сигнал, пропорциональный намагниченности испытуемого образца, через фотоприемники 6 и 7 дифференциальный усилитель 8, синхронный детектор 10.The forming unit 3 is fed to the input X of the recording unit 17, to the input of which a signal is received, proportional to the magnetization of the test sample, through the photoreceivers 6 and 7, the differential amplifier 8, the synchronous detector 10.

Блок 17 регистрирует на диаграммной бумаге кривую F M/MS (Н) . Путем экстрапол ции линейного участка этой кривой до пересечени с осью Н получают значение Н. в целочисленном масщтабе.Block 17 registers on the chart paper curve F M / MS (H). By extrapolating the linear portion of this curve to the intersection with the H axis, the value of H is obtained in an integer scale.

5 Включение фотоприемников по дифференциальной схеме дает вдвое больщий сигнал , чем однотактна система. Шумы, происход щие из-за флуктуации интенсивности источника света, взаимно компенсируютс в дифференциальном усилителе. Использование пикового детектора позвол ет получить выходной сигнал, равный амплитуде переменного магнитного пол . Использование синхронного детектора, двухплечевого анализатора и включение фотоприемников по дифференциальной схеме позвол ет повысить соотнощение сигнал-щум.5 The inclusion of photodetectors in a differential circuit gives a twice more signal than a single-cycle system. Noises due to fluctuations in the intensity of the light source are mutually canceled in the differential amplifier. Using a peak detector yields an output equal to the amplitude of the alternating magnetic field. The use of a synchronous detector, a two-arm analyzer and the inclusion of photodetectors in a differential circuit allows increasing the signal-to-noise ratio.

В результате повыщено быстродействие и точность устройства.As a result, increased speed and accuracy of the device.

Claims

Invention Formula

A device for measuring the coercive force of magnetically uniaxial films, containing an optically coupled light source and a polarizer, the first photodetector,

photodetector power supply voltage regulator, sawtooth voltage generator connected to a controlled attenuator, two-coordinate recording unit connected in series a master oscillator controlled by an attenuator, a power amplifier, a shaping unit, a magnetic field, and a measuring element in the form of a resistor, characterized by that, in order to increase the speed and accuracy of the device,

it contains a second photodetector, a differential amplifier, a synchronous detector, a peak detector, a two-beam analyzer optically coupled to the first and