SU954912A1 - Магнитооптический гистериограф - Google Patents

Description

(54) МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ ГИСТЕРИОГРАФ

Изобретение относитс  к магнитоизмерительной технике, в частности к магнитооптическим гистериографам дл  регистрации динамической кривой дифференциальной восприимчивости, основанным на магнитооптических эффектах Керра и Фараде , и может быть исп9льзовано дл  изучени  магнитных свойств макро- и микроучастков образцов различных классов ферромагнетиков на предпри ти х, изготавливающих издели  вычислительной техники и разрабатывающих новые магнитные материалы и приборы дл  исследовани  магнитных свойств тонких магнитных пленок, плас тин и поверхностных слоев массивных образцов. Известен магнитооптический гистериограф , основанный на использоваНИИ эффекта Керра, содержащий источник света, пол ризатор, намагничивающую систему дл  перемагничивани  образца с преобразователем напр женности магнитного пол  в электрический сигнал,, генератор переменного тока, анализатор, приемник излучени , предварительный широкополосный усилитоль, двухкоординатный регистратор 1 . Недостатками данного гистерезиса  вл ютс  низка  точность, ограниченный частотный диапазон. Известен также магнитооптический гистериограф, содержащий генератор переменного тока, первый вывод кото .рого через последовательно соединенные намагничивающую систему и преобразователь напр женности магнитного пол  соединен с общей шиной, с которой соединен также второй вывод ге- . нератора переменного тока, оптически св занные импульсный источник света, пол ризатор, намагничивающую систему, анализатор, приемник излучени , выход которого через последовательно соединенные предварительный узкополосный усилитель и синхронный детектор подключен к входу Y двухкоординат ного регистратора, вход X которого соединен с выходом первого стробоскопического преобразовател , первый вход которого объединен с входом синхронизатора и подключен к преобразователю напр женности магнитного пол  в электрический сигнал, второй вход первого стробоскопического преобразовател  объединен с первым входом коммутатора и подключен к выходу синхронизатора , второй вход коммутатора под ключен к выходу задающего генератора и к другому входу синхронного детектора , выход коммутатора подключен к входу импульсного источника света . Недостатком известного магнитооптического гистериографа  вл ютс  узкие функциональные возможности. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей. Поставленна  цель достигаетс  тем, что, в магнитооптический гистериограф содержащий генератор переменного тока , первый вывод которого через последовательно соединенные намагничива ющую систему и преобразователь напр женности магнитного пол  в электрический сигнал соединен с общей шиной , с которой соединен такжедвторой вывод генератора переменного тока, оптически св занные импульсный.источник света, пол ризатор, намагничиваю|цую систему, анализатор, приемник излучени , выход которого через последовательно соединенные предварительный узкополосный усилитель и синхронный детектор подключен к входу Y двух координатного регистратора, вход X которого соединен с выходом первого стробоскопического преобразовател , первый вход которого объединен с входом синхронизатора и подключен к преобразователю напр женности магнитного пол  в электрический сигнал, второй вход первого стробоскопического преобразовател  объединен с первым входом коммутатора и подключен к выхо ду синхронизатора, второй вход коммутатора подключен к выходу задающего генератора и к другому входу синхронного детектора, выход коммутатора подключен к входу импульсного источни ка света, введены дифференциатор, второй стробоскопический преобраЗовагель и управл емый элемент задержки, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, вход дифференциатора соединен с входом синхронизатора , а выход через второй стробоскопический преобразователь соединен с управл ющим входом управл емого элемента задержки, вход которого подключен к выходу синхронизатора и к другому входу второго стробоскопического преобразовател . На фиг. 1 приведена схема магнитооптического гистериографа, на фиг. 2временные диаграммы, по сн ющие его работу. Магнитооптический гистериограф содержит генератор 1 переменного тока , намагничивающую систему 2 с испытуемым образцом 3(Преобразователь А напр женности магнитного пол  в электрический сигнал, импульсный источник 5 света, пол ризатор 6, анализатор 7, приемник 8 излучени , предварительный узкополосный усилитель 9, синхронный детектор 10, двухкоординатный регистратор 11, первый стробоскопический преобразователь 12, коммутатор 13, синхронизатор И, дифференциатор 15, второй стробоскопический преобразователь 16, управл емый элемент 17 задержки, задающий генератор 18. Устройство работает следующим образом , Генератор 1 переменного тока вырабатывает ток заданной частоты, который с помощью намагничивающей системы 2 преобразуетс  в напр женность магнитного пол  И (фиг. 2,а), перемагничивающую испытуемый образец 3. В качестве намагничивающей системы 2 используетс , например, система катушек Гельмгольца, а в качестве генератора 1 переменного тока, например, усилитель мощности, подключенный к выходу генератора переменного синусоидального напр жени . С выхода преобразовател  k напр женнбсти магнитного пол  в электрический сигнал, например образцового резистора, переменное напр жение поступает на вход синхронизатора 1, который вырабатывает импульсы синхронизации (фиг. 2,6) с большой скважностью и частотой, равной частоте входного напр жени , причем фазовый сдвиг импульсов синхронизации UCHHXP °.отношению к входному напр жению медленно и монотонно измен етс .Врем  в течение которого фазовый сдвиг измен етс  на ЗбО ,соответствует времени регистрации полной кривой динамической дифференциальной вое1 4 импульсы nocrynaiot. на опорный вход первого стробоскопического преобразовател  12, который преобразует сигнал с выхода преобразовател  А напр женности магнитного пол  в электрический сигнал в медленно мен ющеес , напр жение, величина которого пропорциональна мгновенному значению Н в мо мент действи  импульса синхронизации Таким образом, выходной сигнал первого стробоскопического преобразовател  12 повтор ет форму входного напр жени , но период выходного сигнала равен времени регистрации кривой дифференциальной восприимчивости. Далее выходной сигнал поступает на вход X двухкоординатного регистратора 11, Кроме того, с выхода синхронизатора импульсы U{.y, поступают на один вход коммутатора 13 непосредственно, а на второй - через управл емый элемент 17 задержки (фиг. 2,в). Коммутатор 13 поочередно с частотой коммутации напр жением УЗГ (фиг. 2, г) задающего генератора 18 подает на синхронизирующий вход импульсного источника 5 света, который излучает световые импульсы Ф (фиг. 2,д). В качестве импульсного источника 5 света , например, используетс  оптический квантовый генератор непрерывного действи  с электрооптической  чейкой Поккельса. Световые импульсы проход т пол ризатор 6 и падают на испытуемый образец 3. Азимут пол ризации световых импульсов, отраженных от испытуемого образца 3, измен етс  по отношению fe азимуту пол ризации падающих световых импульсов на угол Ц) (фиг. 2,е пр мо пропорциональный величине мгновенной намагниченности освещенного участка испытуемого образца 3, причем величина угла ( мен етс  с частотой коммутации, определ емой задающим генератором 18. После прохождени  анализатора 7 световые импульсы преобразуютс  приемником 8 излучени  в электрический сигнал (фиг. 2,ж), перва  гармоника U (фиг. 2,з) которого пропорциональна динамической дифференциальной восприимчивости, времени задержки 1,дд (фиг. 2,в) и скорости изменени  напр женности Н пе ремагничивающег(5( пол . Далее сигнал усиливаетс  предварительным узкЬпбг лосным усилителем 9 и после выпр млени  синхронным детектором 10 поступает на вход Y двухкоординатного регисимости выходного напр жени  от времени задержки зад скорости изменени  напр женности перемагнимивающего пол  Н, необходимо чтобы величина задержки была обратно пропорциональна скорости изменени  напр женности Н перемагничивающего пол . Это обеспечиваетс  следующим образом. Напр жение с преобразовател  k напр женности магнитного пол  в электрический си|- нал поступает на дифференциатор 15, выходное напр жение которого пр мо пропорционально скорости изменени  напр женности магнитного пол , далее оно поступает на стробоскопический преобразователь 16, выходное напр жение которого пропорционально мгновенному значению скорости изменени  напр женности магнитного пол  в момент действи  импульса синхронизации Под действием этого напр жесинхр ни  управл емое устройство задержки измен ет врем  задержки зсгд импуль синхронизации, что и обеспечиваетрегистрацию динамической кривой дифференциальной восприимчивости. Таким образом, автоматическое измерение динамической дифференциальной восприимчивости осуществл етс  путем / последовательного измерени  разности углов магнитооптического вращени  при двух напр женност х магнитного пол , отличающихс  на малую посто нную величину. Формула 1Тзобретени  Магнитооптический гистериограф, содержащий генератор переменного тока , первый вывод которого через последовательно соединенные намагничиваю щую систему и преобразователь напр женности магнитного пол  в электрический сигнал соединен с общей шиной, с которой соединен также второй вывод генератора переменного тока, on- тически св занные импульсный источник света, пол ризатор, намагничивающую систему, анализатор, приемник излучени , выход которого через последовательно соединенные предварительный узкополосный усилитель и синхронный детектор подключен к входу Y рвухкоординатного регистратора, вход X ко-- торого соединен с выходом первого тробоскопического преобразовател , ервый вход которого объединен с вхо795+9

дом синхронизатора и подключен к преобразователю напр женности магнитного пол  в электрический сигнал, второй вход первого стробоскопического преобразовател  объединен с первым вхо- 5 дом коммутатора и подключен к выходу синхронизатора, второй вход коммутатора подключен к выходу задающего генератора и к другому входу синхронного детектора, выход коммутатора под- Ю ключен к входу импульсного источника света, отличающийс  тем, что, с цельюрасширени  функциональных возможностей, в него введены дифференциатор , второй стробоскопический 15 преобразователь и управл емый элемент задержки, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, вход дифференциатора соединен с входом синхро-. низатора, а выход через второй стро- го

28

боскопический преобразователь соединен с управл ющим входом управл емого элемента задержки, вход которого подключен к выходу синхронизатора и к другому входу второго стробоскопического преобразовател 

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Глаголев:С. Ф.,Червинский М. М. Магнитопол риметр Керра дл  определени  локальных динамических магнитных характеристик. - Труды метрологич. ин-тов СССР, 1979, вып. 233/293/,

с. 31-35.

2.Авторское свидетельство СССР по з-а вке,№ 2879685/18-21,

кл. G 01 R 33/12, 11.02.80.

p,

1 I j

Claims (1)

1. Формула Изобретения о Магнитооптический гистериограф, содержащий генератор переменного тока , первый вывод которого через последовательно соединенные намагничиваю· щую систему и преобразователь напряженности магнитного поля в электрический сигнал соединен с общей шиной, с которой соединен также вторвй вывод генератора переменного тока, оп- ♦ тически связанные импульсный источник света, поляризатор, намагничивающую систему, анализатор, приемник излучения, выход которого через последовательно соединенные предварительный узкополосный усилитель и синхронный детектор подключен к входу Y двухкоординатного регистратора, вход X ко-> торого соединен с выходом первого стробоскопического преобразователя, 'первый вход которого объединен с вхо954912

   7 дом синхронизатора и подключен к преобразователю напряженности магнитного поля в электрический сигнал, второй вход первого стробоскопического преобразователя объединен с первым входом коммутатора и подключен к выходу синхронизатора, второй вход коммутатора подключен к выходу задающего генератора и к другому входу синхронного детектора, выход коммутатора под- Ю ключей к входу импульсного источника света, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены дифференциатор, второй стробоскопический 15 преобразователь и управляемый элемент задержки, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, вход дифференциатора соединен с входом синхро-, низатора, а выход через второй стро~ 20

   8 боскопический преобразователь соединен с управляющим входом управляемого элемента задержки, вход которого подключен к выходу синхронизатора и к

   5 другому входу второго стробоскопического преобразователя