Способ измерения напряженности поля рабочего зазора магнитной головки и устройство для его осуществления

Способ измерения напряженности поля рабочего зазора магнитной головки и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((!) 532126

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.04.75 (21) 2127335/10 (51) И, у,-C»В 5/46

G 01R 33/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.76. Бюллетень № 38

Дата опубликования оп«сания 30.09.76

? ! (58):?П, 6??З?7(В88.81 (72) Авторы изобретения

М. М. Ключников, В. С. Филонич и В. В. Филиппов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯ)КЕННОСТИ ПОЛЯ

РАБОЧЕГО ЗАЗОРА МАГНИТНОЙ ГОЛОВКИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области приборостроения.

Известные способы измерения напряженности поля рабочего зазора магнитных головок основаны на регистрации изменения магнитного состояния датчика, помещаемого в зону действия поля зазора магнитной головки.

Напряженность магнитного поля в зазоре определяется по изменению интенсивности линейно поляризованного луча лазера, отраженного от датчика, представляющего собой пленку из магнитного материала, размещенную между стеклянной пластинкой и слоем алюмнп«5! (1) .

Известно также устройство для контроля рабочего зазора магнитных головок, в котором в качестве датчика использована пленка с полосовыми доменами, укрепленная на немагнитной основе. Между оптически прозрачной пластиной и пленкой находится слой магнитной суспензии. Магнитное поле зазора головки изменяет конфигурацию доменной структуры членк!!, что вызывает перераспределение ферзомагнит«ых частиц в суспензии и, в свою очередь, изменяет интенсивность отраженного светового луча. По величине изменения интенсивности отраженного луча судят о величине напря)кенности поля в зазоре магнитных головок.

Однако известные способы и устройства отличаются низкой точностью измерений и ограниченным частотным диапазоном измерений, так как при наличии компоненты магнитного поля, параллельной поверхности пленки, и по

5 величине, превышающей ее поле анизотропии, пленка перейдет в однодоменное состояние, т. е. полосовая структура исчезнет и измерения станут невозможными. Кроме того, частицы суспензии в процессе их намагничивания

10 коагулируют, что снижает точность и повторяемость измерений, Устройство не позволяет измерять динамические характеристики головок, поскольку на частотах, превышающих несколько десятков герц, ферромагнитные часгпцы

15 суспензии не будут успевать за изменен«ем внешнего поля.

Для повышения точности измерений и увеличения частотного диапазона измерений по предлагаемому способу датчик в виде пленки

20 с цилиндрическими магнитными доменами помещают при напряженности магнитного поля в зазоре головки H„, =0 во внешнее х!агпнтное поле, направление которого перпендикулярно юверхностн пленки и определяют поле кол25 лапса цилиндрических магнитных доменов

HÄ, затем при Н„, О изменяют внешнее магнитное поле и регистрируют величину поля смещения Н,„, при котором цилиндрические магнитные домены в пленке сохраняются толь30 ко в зоне действия магнитного поля рабочего

5321 "11 (2) 50

65 зазора головки, а о напряженности его судят по величине Н,„— Н,;.

Описываемый способ основан на "îì,,что цилиндрические магнитные домены (ЦМД), существующие в монокристаллической пленке, стабильны в ограниченном интервале полей, перпендикулярных плоскости пленки, а при помехах, превышающих критическую величину Н„., они коллапсируют. С помощью магнитной системы создают внешнее поле смещения (H,„,), стремящееся разрушить доменную структуру. Если поле зазора магнитной головки (МГ) имеет составляющую (H,„,), антипараллельную полю смещения, то ЦМД в монокристаллической магнитной пленке будут существовать внутри области, граница которои определяется соотношением

Н„,, Н„„,=Н,,, Вне этой области доменная структура пленки будет разрушена. Тогда из выражения (1) легко определить величину поля рабочего зазора МГ на границе коллапса ЦМД

Нч, +cist Не

После снятия внешнего магнитного поля Н,.„ картина доменной структуры в монокристаллической пластине датчика мгновенно восстанавливается, и система опять готова к измерениям.

Для реализации описанного способа предлагается устройство, содержащее датчик в виде прозрачной магнитной пленки на немагнитной подложке, источник света, оптическую систему в виде двух поляроидов, магнитный датчик, помещенный в магнитную систему, выполненную, например, в виде колец Гельмгольца, создающую постоянное поле, перпендикулярное плоскости пленки, отличающееся тем, что датчик выполнен, например, в виде монокристаллической пленки феррограната, нанесенной на подложку из монокристалла гадолиний-галлиевого граната, плоскость поляризации которой совпадает с кристаллографической плоскостью (1I I.)

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Датчик, состоящий из монокристаллической подложки 1 с нанесенной на нее монокристаллической пленкой 2, помещается в поле магнитной головки 3. Поле смещения создается магнитной системой 4, выполненной из катушек Гельмгольца. Наблюдение ведется в проходящем свете. От источника 5 свет через поляроиды 6 и 7 попадает на микроскоп 8.

В качестве подложки датчика используется пластина из гадолиний-галлиевого граната, вырезанная в плоскости (III). Выбор материала подложки помимо прозрачности в видимой части спектра обусловлен тем, что на нем наиболее просто вырастить бездефектные монокристаллические гранатовые пленки с цилиндри.еской доменной структурой, Монокристаллическая пленка феррограната является наиболее предпочтительной для дат5

45 чика устройства, TBK как, имея магнитную структуру с ЦМД, она обладает достаточным для четкого наблюдения ЦМД фарадеевским вращением, прозрачна в видимой области спектра, а коэрцитивная сила доменных стенок не превышает 0,5 Э. Существование магнитной структуры с цилиндрическими доменами в феррогранатовых пленках определяется оольшой величиной одноосной анизотропии (Нл= — 1000 Э). Такая величина поля анизотропии ооеспечивает измерение составляющей поля МГ, нормальной к плоскости пленки.

Для повышения чувствительности устройства за счет увеличения контрастности наблюдаемой картины ЦМД в состав фсррограната вводятся ионы висмута. При этом значение константы фарадеевского вращения достигает нескольких десятков тысяч град/см, что значительно повышает контрастность, а значит и чувствительность устройства.

Использование оптически прозрачного датчика позволяет с помощью микроскопа непосредственно наблюдать картину распределения поля в зазоре рабочей головки по характеру доменной структуры, пленки.

Процесс измерения напряженности поля МГ сводится к следующему. Сначала добиваются контрастного наблюдения ЦМД на датчике.

После этого производится двукратное измерение величины поля смещения (Н,„). Цель первого — определение величины поля коллапса ЦМД (когда Н„,=О). Для этого, визуально наблюдая за поведением ЦМД, увеличивают Н,„(регулировкой тока в катушках Гельмгольца), фиксируя момент мгновенного разрушения ЦМД. Второй раз изменение ьнешпего поля производится уже в зоне действия поля рабочего зазора МГ (Н„,=О). При этом на обмотку МГ подается постоянное напряжение, полярность которого выбирается таким образом, чтобы Н„; было антипараллельно

Н,,„. Величину Н„,, изменяют до тех пор, пока ЦМД не сохраняется лишь в области действия поля зазора МГ.

Величина напряженности поля, создаваемого МГ на границе области существования

ЦМД, определяется из соотношения

Нмг = Нсм Н .

Динамические измерения производятся путем скоростной киносъемки области существования ЦМД либо путем фотографирования при стробируемом освещении.

Устройство позволяет наглядно видеть картину распределения поля рабочего зазора МГ.

Способ позволяет с высокой чувствительностью и точностью измерять величину напряженности поля па различном расстоянии от поверхности головки. Кроме того, имеется возможность изучать распределение поля МГ в диапазоне частот, что является весьма важным для оценки качества магнитных голозок. По сравнению с известными способами и разработанное устройство обеспечивает высокую чувствительность за счет применения оптической

532126

25 системы «на проход» и использования оптически прозрачного датчика с ЦМД, выполненного из материала с большим коэффициентом фарадеевского вращения.

Формула изобретения

1. Способ измерения напряженности поля рабочего зазора магнитной головки путем регистрации изменения магнитного состояния пленочного датчика, расположенного в зоне действия поля рабочего зазора магнитной головки, при пропускании через датчик поляризованного светового луча, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и увеличения частотного диапазона измерений, датчик в виде пленки с цилиндрическими магнитными доменами помещают при напряженности магнитного поля в зазоре головки Н,„,=О во внешнее магнитное поле, направление которого перпендикулярно поверхности пленки, и определяют поле коллапса цилиндрических магнитных доменов Н<, затем при

Н„,ФО изменяют внешнее магнитное поле и регистрируют величину поля смещения H,„, 5

20 при котором цилиндрические магнитные домены в пленке сохраняются только в зоне действия магнитного поля рабочего зазора головки, а о напряженности его судят по величине Н„,— Н,.

2. Устро lcTBO для измерения напряженности поля рабочего зазора магнитной головки, содержащее датчик в виде прозрачной магнитной пленки на немагнитной подложке, источник света, оптическую систему в виде двух поляроидов, магнитный датчик, помещенный в магнитную систему, выполненную, например, в виде колец Гельмгольца, создающую постоянное поле, перпендикулярное плоскости пленки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик выполнен, например, в виде монокристаллпческой пленки феррограната, нанесенной на подложку из монокристалла гадолиний-галлпевого граната, плоскость поляризации которой совпадает с кристаллографической плоскостью (III) .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авт. св. Хо 208988, М. Кл. G 01R 33/02, 1967.

532126

Составитель В. Мусаэлян

Текред Л. Кочемирова

Редактор С. Хейфиц

Корректор 3. Тарасова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2132/7 Изд. ¹ 1669 1 ираж 723 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5