Устройство для измерения индукции магнитного поля

Устройство для измерения индукции магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

618702 позволяет отказываться от фокусируюшей оптики, что существенно уменьшает размеры устройства. Световоды полностью деполяризуют свет, что позволяет исключить погрешности, связанные с вращением плоскости поляризации в световодах, а также с селективностью фотоумножителя к направлению плоскости поляризации. Магнитооптический чувствительный элемент 2 выполнен в виде пластины ортоферрита, а поляризатором 3 и анализатором 4 служат поля- роиды, помешенные в непосредственной близости от чувствительного элемента. Блок формирования градиентного магнитного поля 5 выполнен в виде электромагнитов. Вся конструкция жестко зафиксирована в корпусе 6 и помещена в цилиндр 7 из немагнитного материала, который соединяется с измерительным прибором и источником света (например, лазером) с помощью световодов

1, помещенных в гибкий металлический рукав 8.

Устройство работает следующим образом.

В магнитооптическом чувствительном элементе 2 при отсутствии внешнего магнитного поля образуется система параллельных полосовых доменов, направление которых 2s совпадает с проекцией оси слабого ферромагнетизма на плоскость пластины. Как показано на фиг. 2, при помещении такой пластины в постоянное магнитное поле Н, образованное блоком формирования градиентного магнитного поля 5 с градиентом, совпадаюШим по направлению с полосовыми доменами, в пластине образуются специфические клиновидные домены, имеющие высокую подвижность вдоль проекции оси слабого ферромагнетизма на плоскость пластины. Это объясняется анизотропией магнитных свойств в пластине ортоферрита. Наложение крайне малых, порядка тысячной доли эрстеда, магнитных полей позволяет создавать возвратно-поступательное движение клиновидного домена («а» и «б» вЂ” — два по40 ложения домена для разных значений внешнего магнитного поля). т1уч света, прошедший через поляризатор 3, фокусируется световодом 1 на определенный участок пластины (порядка 10 мкм), который частично пе- 4 рекрывается доменом с противоположно направленной намагниченностью. После прохождения луча через пластину ортоферрита первоначальная поляризация излучения благодаря эффекту Фарадея оказывается повернутой на некоторый угол, величина которого определяется толщиной пластины, а знак — направлением магнитного момента.

Толщину пластины выбирают в зависимости от материала; так, для диспрозиевого ортоферрита оптимальная толщина составляет

110 мкм. Анализатор 4 устанавливают таким образом, чтобы он полностью гасил свет одной поляризации и пропускал излучение другой поляризации. При этом интенсивность света, поступающего на измерительный прибор, определяется величиной смещения клиновидного домена, высокая подвижность которого обеспечивает повышение точности измерения.

Таким образом, величина индукции магнитного поля определяется по изменению интенсивности проходящего через устройство света при помещении устройства в магнитное поле.

Введение блока формирования магнитного поля с градиентом, совпадающим по направлению с полосовыми доменами чувствительного элемента, выполненного в виде пластины ортоферрита с оптической осью, пер пендикулярной плоскости пластины, позволяет повысить точность измерения индукции магнитного поля в 2,62 — 3,13 раза по сравнению с известными устройствами.

Формула изобретения

Устройство для измерения индукции магнитного пОля, содержащее магнитооптическийий чувствительный элемент, поляризатор, анализатор и световоды, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен блок формирования градиентного магнитного поля с градиентом, совпадающим по направлению с полосовы-. ми доменами чувствительного элемента, выполненного в виде пластины ортоферрита с оптической осью, перпендикулярной плоскости пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 458789, кл. G 01 К 33/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 454511, кл. G 01 Я 33/00, 1973.