Электроннозондовое устройство для контроля полей рассеяния магнитных головок

Электроннозондовое устройство для контроля полей рассеяния магнитных головок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е !ii!7696II

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.12.78 (21) 2703497/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 11В 5/46

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень ¹ 37 (53) УДК 621.317:534. .852.2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения

Э. И. Рау, В. В. Текин и М. Б. Халецкий (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННОЗОНДОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛЕЙ РАССЕЯНИЯ МАГНИТНЫХ, ГОЛОВОК.И

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам для контроля магнитных головок.

Известны электроннозондовые устройства для контроля качественного функционирования головок по анализу изображения их полей рассеяния. Под действием исследуемого магнитного поля головок электронный луч отклоняется на величину, пропорциональную величине поля, и регистрируется датчиками, выполненными в виде сеток или решеток (1). В таких устройствах мала разрешающая способность и чувствительность их недостаточно высока.

Известно также электроннозондовое устройство для контроля полей рассеяния магнитных головок, содержащее систему формирования и сканирования электронного пучка основными катушками, подключенными к генератору разверток, блок регистрации отклонения пучка, выполненный из последовательно расположенных волоконного световода, ножевой диафрагмы, фотоэлектронного умножителя и электроннолучевого индикатора (2).

Недостатком данного устройства является небольшой динамический диапазон измерений и сложность получения пространственной конфигурации полей рассеяния.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона измерений составляющих магнитного поля рассеяния.

Поставленная цель достигается тем, что электроннозондовое устройство снабжено дополнительными взаимно ортогональными катушками, электронным преобразователем

«длительность — амплитуда» и внешним генератором пилообразного тока, причем дополнительные катушки расположены пе10 ред блоком регистрации, одна пара дополнительных катушек подключена к внешнему генератору пилообразного тока, другая — к генератору разверток, а электронный преобразователь включен между фото15 электронным умножителем и электроннолучевым индикатором, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — эпюры сигналов на различных элементах схемы; на фиг. 3— осциллограммы работы устройства.

Электроннозондовое устройство содержит электронный пучок 1, сканируемый основными катушками 2 растрового электронного микроскопа и системой формирования 3, магнитную головку 4, дополнительные взаимно ортогональные катушки 5. По ходу зонда расположена система регистрации, состоящая из волоконного световода с торцами 6 и 7, ножевой диафрагмы 8 и фотоэлектронного умножителя 9. Система обра769611 ботки и индикации сигнала состоит из электронного преобразователя «длительность— амплитуда» 10, включенного между фотоэлектронным умножителем 9 и электроннолучевой трубкой 11, луч которой развертывается синхронно с разверткой электронного пучка с помощью генератора разверток

12. Для осуществления измерений одна из пар катушек 5 подключается к внешнему генератору пилообразного тока 13, а другая пара — к генератору разверток 12.

Устройство работает следующим образом.

Электронный пучок 1, фокусируемый системой формирования 3, развертывается катушками 2 либо только по строке Z (при считывании распределения компонент поля), либо по строке и кадру Х вЂ” Y (при высвечивании на экране электронно-лучевой трубки линий равной напряженности).

Электронный пучок, пройдя область поля, создаваемого магнитной головкой 4, попадает на люминесцентный торец 6 гибкого волоконного световода, с противоположного торца 7 которого световой поток фиксируется фотоэлектронным умножителем 9, и после обработки в электронном преобразователе 10 информационный сигнал поступает на вход трубки 11. Магнитную головку 4 располагают таким образом, чтобы ее рабочий зазор был параллелен оптической оси Z, а пучок 1 скользил вдоль поверхности. В магнитном поле пучок отклоняется на расстояние S, зависящее от величины поля в каждой точке сканирования вдоль координаты У и от удаления строки сканирования по оси Х. При строчной и кадровой развертках электронный пучок под воздействием поля рассеяния магнитной головки отклоняется на расстояние S так, что происходит прерывание оптического сигнала (отсечка сигнала ножевой диафрагмой

8), регистрируемого фотоэлектронным умножителем 9. При подаче сигнала прерывания с умножителя 9 (фиг. 2,б) на вход электронного преобразователя 10 последний вырабатывает прямоугольные видеоимпульсы U> (фиг. 2,б), которые отображают на экране электроннолучевой трубки контуры теневого изображения одной из составляющих поля рассеяния (см. фиг. З,а).

Чтобы получить в автоматическом режиме распределение, например, тангенциальной составляющей поля на фиксированном удалении Х от объекта, необходимо на катушки 5 (Х на фиг. 1) подать пилообразный ток с частотой порядка 1 кГц от генератора 13. При этом для компенсации отклонения зонда при строчной развертке в области сцинтиллятора 6 от катушек У, (а тем самым и в области ножевой диафрагмы 8) в катушки У> подается противофазное относительно основных катушек У< пилообразное напряжение от генератора разверток 12, тем самым расширяя динамический диапазон измерений величин полей рассеяния.

ЗО

Пилообразный ток в катушках Х> (фиг. 2,г) фиксируется по величине так, чтобы зонд (точнее высвечиваемое им световое пятно на торце 7 световода) как в отсутствие, так и при наличии магнитного поля попадал на ножевую диафрагму. B момент срыва светового сигнала и вызванного им электрического сигнала U< (фиг. 2,д) в электронном преобразователе 10 (фиг. 1) формируются видеоимпульсы U> (фиг. 2,е). Если зонд при линейной развертке дополнительно отклоняется по координате Х под действием искомого магнитного поля, то время срыва сигнала при каждом цикле пилообразного отклонения уменьшается на величину, пропорциональную S„ — S, где S„ — величина отклонения зонда под действием пилообразного тока (фиг. 2,а), S — текущее отклонение зонда, вызываемое магнитным полем головки. Результирующая длительность хода зонда до отсечки на ножевой диафрагме изменяется в ту или иную сторону пропорционально отклонению и соответственно величине поля рассеяния. Необходимое функциональное кодирование «длительность— амплитуда» сигнала осуществляется электронным преобразователем 10 (фиг. 1), на выходе которого формируется последовательность импульсов Uq (фиг. 2,е), промодулированных по амплитуде таким образом, что максимальное значение каждого видеоимпульса U> пропорционально длительности хода электронного зонда до момента отсечки сигнала на диафрагме 8, Эта длительность, в свою очередь, линейно связана с величиной отклонения зонда в измеряемом поле и тем самым с локальным значением поля в каждой точке вдоль координаты У, Выделив детектированием огибающую высокочастотных импульсов, можно получить сигналограмму распределения поля рассеяния, причем для снятия распределения нормальной составляющей (фиг. З,г) необходимо предварительно развернуть на

90 относительно оси Z катушки 5 и ножевую ди а ф р агму 8.

На фиг. 3 приведены кривые распределения поля видеоголовки с шириной рабочего зазора 26=1,2 мкм. На фиг. З,а отображена пространственная конфигурация в виде линий равной напряженности тангенциальной составляющей поля рассеяния

Вт-const=375 гс при токах намагничивания 1=15, 20, 25 мА, На фиг, З,б приведены кривые распределения В т при токе

I=20 мА, снятые на расстоянии 0,5, 1 и

2 мкм от поверхности зазора головки. На фиг. З,в представлены линии равной напряженности нормальной составляющей поля магнитной головки с шириной зазора 3 мкм при токе 1 = const.

Пространственное разрешение, достигаемое при работе устройства, — десятые доли микрона, чувствительность к магнитному полю порядка 1 гаусс, погрешности изме769611 фиг. I рений — не более 100/О, динамический диапазон — от единицы до тысяч гаусс, позволяет получать уникальные измерения полей рассеяния магнитных головок.

5 формула изобретения

Электроннозондовое устройство для контроля полей рассеяния магнитных головок, содержащее систему формирования и сканирования электронного пучка основными 10 катушками, подключенными к генератору разверток, блок регистрации отклонения пучка, выполненный из последовательно расположенных волоконного световода, ножевой диафрагмы, фотоэлектронного умно- 15 жителя и электроннолучевого индикатора, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона измерений составляющих магнитного поля рассеяния, оно снабжено дополнительными взаим- 2О но ортогональными катушками, электронным преобразователем «длительность— амплитуда» и внешним генератором пилообразного тока, причем дополнительные катушки расположены перед блоком регистрации, одна пара дополнительных катушек подключена к внешнему генератору пилообразного тока, другая — к генератору разверток, а электронный преобразователь включен между фотоэлектронным умножителем и электроннолучевым индикатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. J. Lazzari, R. Wade. Electron Probe

Measurements of Field Distributions Near

Magnetic Recordings Heads. IEEE Transactions on Magnetics, 1971, 7, 3, 700.

2. Рау Э. И., Спивак Г. В., Голубков В. В., Назаров М. В. Электронная микроскопия двумерных магнитных микрополей. — Радиотехника и электроника, 1977, М 11, 2365, (прототип).

769611

1 1 2 фиг. Я

Вг; гс750

Х

У

Г50

Еп, гс

Х0

150 фиг.,У

Составитель Н. Балбашова

Редактор О. Филиппова Техред А. Камышникова Корректор В. Рыбакова

Заказ 1987/9 Изд. № 492 Тираж 673 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2