Способ измерения магнитного поля

Способ измерения магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНО ПОЛЯ, основанный на помещении магнитоодноосной пленки с доменной структурой в постоянное магнитное поле, освещении ее лучом поляризованного света, регистрации проходя щей компоненты поляризованного све та и воздействии на пленку измеряе мым магнитным полем, отлича ющийся тем, что, с целью рас ширения частотного диапазона, постоянное магнитное поле формируют однородным и ортогональным направл нию луча поляризованного света, перед воздействием на пленку измеряемлм Магнитным полем ее поворачи вают вокруг оси, совпадающей с направлением луча поляризованного света или оси, лежаще.й в плоскости пленки перпендикулярно направлениям постоянного магнитного поля и луча поляризованного света до положения, при котором резко изменяется интенсивность проходящей компоненты .поляризованного света, затем, осуществляя угловые колебания пленки относительно этого положения,.увеличивают постоянное магнитное поле до значения, при котором интенсивность проходящей компоненты полярИ зованного света перестает изменяться , а при воздействии на пленку измеряемым магнитным полем осуществляется одновременный поворот пленки , луча поляризованного света и постоянного магнитного поля, при их неизменном-относительном расположении , до получения максимального изменения интенсивности проходящей компоненты поляризованного света, при этом о на.правлении и величине измеряемого магнитного поля судят по ориентации луча поляризованного света и по полученным значениям напряженности постоянного магнитного поля и изменения интенсивности проходящей компоненты поляризованного света.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1Е (1!) 3(51) G 01 R 33 032

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬЦ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧ КРЫТИЙ (21) 3381578/18-21 (22) 19.01.82 (46) 30.08.83. Бюл. 9 32 (72) Н.A. Кошелев, Ф.В. Лисовский, Е.Г. Мансветова и В.И. Щеглов (71) Ордена Трудового Красного

Знамени Институт радиотехники и электроники AH СССР (53) 621.317.44(088.8) (56) Афанасьев !0.В, и др. Средства измерений параметров магнитного поля. Л., "Энергия", 1979, с. 247.

2. Авторское свидетельство СССР

9 842652., кл. G, 01 R 33/02, 1979. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО!

ПОЛЯ, основанный на помецении магнитоодноосной пленки с доменной. структурой в постоянное магнитное поле, освещении ее лучом поляризованного света, регистрации проходящей компоненты поляризованного света и воздействии на пленку измеряемым магнитным полем, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, постоянное магнитное поле формируют однородным и ортогональным направлению луча поляризованного света, перед воздействием на пленку иэмеряемам магнитным полем ее поворачивают вокруг оси, совпадающей с направлением луча поляризованного света или оси, лежащей в плоскости пленки перпендикулярно направлениям постоянного магнитного поля и луча поляризованного света до положения, при котором резко изменяется интенсивность проходяцей компоненты поляризованного света, затем, осуществляя угловые колебания пленки относительно этого положения,,увеличивают постоянное магнитное поле до значения, при котором интенсивность проходяцей компоненты поляри" зованного света перестает изменяться, а при воздействии на пленку измеряемым магнитным полем осуществляется одновременный поворот плен- I ки, луча поляризованного света и постоянного магнитного поля, при их неизменном -относительном расположении, до получения максимального изменения интенсивности проходяцей компоненты поляризованного света, Я при этом о направлении и величине измеряемого магнитного поля судят по ориентации луча поляризованного света и по полученным значениям напряженности постоянного магнитного поля и изменения интенсивности проходяцей компоненты поляризованного света.

1038894

Изобретение относится к йзмернтельной технике и может быть использовано при измерении постоянных; переменных или импульсных магнитных l полей.

Известен способ измерения магнит» .ного поля, основанный на эффекте

Фарадея, при котором в качестве рабочего тела используют диамагнитные стекла (1 ).

Недостатком данного способа явля- 10 ется низкая чувствительность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, основанный на магнитооптической регистрации с помощью эффек- 15 та Фарадея поведения доменной структуры магнитоодноосной пластины, включаюций помещение магнитоодноосной пленки с доменной структурой, в постоянное магнитное поле, освещение пленки лучом поляризованного света, регистрацию проходящей компоненты поляризованного света и воздействие на пленку измеряемым магнитным полем (2 ).

Недостатком известного, способа является невозможность измерения переменного магнитного поля, частотный спектр которого превышает единицы -мегагерц, что является следствием ограниченности скорости

30 перемещения границ доменов.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона регистрации магнитных полей. укаэанная цель достигается тем,, З что магнитоодноосная пленка с домен-. ной структурой помещается в постоянное магнитное поле, освещается лучом поляризованного света, регистрируется проходящая компонента поля- 40 ризованного света и на пленку воздействует измеряемое магнитное поле, постоянное Магнитное поле формиру- . ется однородным и ортогональным направлению луча поляризованного све- 4 та, перед воздействием на пленку измеряемым магнитным полем ее поворачивают вокруг оси, совпадающей с направлением луча поляризованного света или оси, лежащей в плоскости пленки перпендикулярно направлениям постоянного магнитного поля и луча поляризованного света до положения, при котором резко изменяется интен-. сивность проходящей компоненты поляризованного света, затем, осуществляя угловые колебания пленки относительно этого положения, увеличи вают постоянное магнитное поле до значения, при котором интенсивность проходящей компоненты поляриэован- 60 ного света перестает изменяться, а при воздействии иа пленку измеряемая магнитным полем осуществляется одйовременный поворот пленки, луча поляризованного света и постоянного 6 магнитного поля, при нх неизменном относительном расположении, до получения максимального изменения интенсивности проходящей компоненты поляризованного света, при этом о направлении и величине измеряемого магнитного поля судят по ориентации луча поляризованного света и по полученным значениям напряженности постоянного магнитного поля и изМе-, нения интенсивности проходяцей ком» поненты поляризованного света.

На фиг. 1 показана общая схема расположения магнитоодноосной пленки, луча поляризованного света и магнитных полейте на фиг. 2 - зависимость проходящей компоненты поляризованного света от угла поворота плен-"

I ки;на фиг. 3 - зависимость величины производной интенсивности проходящей компоненты поляризованного света по углу поворота пленки, от величины постоянного магнитного поля на фиг. 4 - зависимости изменения интенсивности проходящей компоненты поляризованного света от величины измеряемого магнитного поля, регистрируемые при различных зна- чениях постоянного магнитного поля.

Способ осуществляется следующим образом. магнитоодноосная пленка 1 (фиг. 1) с доменной структурой, изготовленная, например, иэ феррита-граната, ось легкого немагничивания которой ориентирована ортогонально к плоскости пленки 1 или отклонена иа некоторый угол (30 ) от нормали, по мецается в постояяное магнитное поле Й, однородное.в области прост- ранства, занимаемого этой пленкой.

Пленка 1 освещается лучом 2 поляризованного света, направление которого перпендикулярно направлению постоянного магнитного поля. IIpOxoдяцая,компонента поляризованного света выделяется анализатором 3 поляризации и регистрируется. Затем пленка 1 поворачивается вокруг оси, совпадающей с направлением луча 2 поляризованного света или оси 4, лежащей в плоскости пленки 1 перпендикуляуно направлениям постоянного поля Е; и луча 2 поляризованного света до положения, при котором резко изменяется интенсивность проходящей кдм оненты поляризованного света. Интенсивность проходящей компоненты поляризованного света изменяется в результате поворота плотскости поляризации падающего,луча !эффект Фарадея ) согласно зависимости, изображенной на фиг. 2.

Резкое изменение кривой 3 (Y; 9 ) соответсвует изменению направления намагниченности пленки 1 на противоположное и возникает при пересече-. нии направления вектора постоянного

894

Н, лучом 2 поляризованного света и анализатором 3, сохраняя их достигнутое взаимное расположение неизменным,- до получения максимального изменения интенсивности проходящей компоненты поляризованного света по . отношению к значению, зарегистрированному в отсутствие измеряемого поля. После этого по достигнутой ориентации луча света определяется ориентация вектора измеряемого магнитного поля, которая, в результате .проделанных операций, совпадает с направлением луча 2 поляризованного света, а о величине изменения интенсивности проходящей компоненты поляризованного света и напряженности постоянного магнитного поля рас- . считывается напряженность измеряемого магнитного яоля h.

Напряженность поля h рассчитыва.ется, например, с помощью градупровочных кривых, две из которых пока- . заны на Фиг. 4, где приведены зави.симости изменения интенсивности проходящей компоненты поляризованного света .дЗ от величины измеряемого поля h для двух значений постоянного магнитного поля Н„ и Н2, причем Н 2 1 Н. .

Проведение измерений магнитного поля описанным выше способом о6еспечивает расширение частотного диапазона измерений не менее чем до

30 ИГц. д

1038

Фиг.8,магнитного поля и плоскости, перпендикулярной оси легкого намагничивания пленки. Необходимость вращения пленки обусловлена тем, что в реальных пленках в большинстве случаев ось легкого намагничивания З отклонена от нормали к плоскости пленки на единицы (иногда десятки ) градиусов °

После снятия зависимости 3(Ч)или Э(М).пленку 1 устанавливают в поло- 10 жение, соответствующее точке максимальной крутизны перепада кривой 3(9) (9а на фиг. 2),после чего увеличивают. постоянное магнитное поле до величины, равной или большей вели- чины,. соответствующей резкому умень- . шению крутизны перепада зависимости -Э (Ч}. Полученное значение поля соответствуе езкому уменьшению . производной (Н),как показано на фиг.. 3, при Ъ Й, где Н,„ - поле аниэотропии пленки. При Н у Н + доменная структура в пленке исчезает, однако благодаря .компенсации поля анизотропии постоянным магнитным, полем Н, интенсивность проходящей компоненты поляризованного света сильно зависит от проекции измеряемого поля h на ось луча поляризованного света.

Для определения полной величины поля h, при воздействии на пленку этим полем, пленку поворачивают вместе с постоянным магнитным полем.ВЫКИПИ Заказ 6225/53 . Тирам 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4