Устройство для определения структуры, величины и неоднородности внутреннего магнитного поля магнитоупорядоченных кристаллов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 С 01 И 27/8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО делАм изОБРетений и О 13,. ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(57) Изобретение може ваться для контроля с чины и неоднородности магнитного поля в маг ных кристаллах. ю использоваруктуры, вел внутреннего тоупорядочензобретения Цель АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1272205 кл. С 01 К 27/82, 1983(54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТРЫ, ВЕЛИЧИНЫ И НЕОДНОРОДНОСТИ ВНУРЕННЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ МАГНИТОУПРЯДОЧЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ является повышение чувствительностипутем учета нелинейных свойств кристалла. Спектр линейного магнитоакустического резонанса регистрируетсяусилителем 7, блоком 8 селекции, измерением 9 первой гармоники и отражается на самописце 12. Спектр второй гармоники акустического сигналапьезопреобразователя 6, который является спектром нелинейного магнитоакустического резонанса, регистрируется фильтром второй гармоники,вторым усилителем и блоками 15 селекции и отражается самописцем 17. Чувствительность спектра нелинейногорезонанса к изменению в структурекристалла выше линейного резонанса,а их совместное использование повышает разрешающую способность устройства. 1 ил.10 20 25 диненные узкополосный фильтр 13, второй усилитель 14, второй блок 15 се 40 45 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано для контроля структуры,величины и неоднородности внутреннего магнитного поля ферро- и ферритоупорядоченных кристаллов и являетсяусовершенствованием изобретения поавт. св, В 1272205,Целью изобретения является повышение чувствительности устройства засчет возможности учета нелинейныхсвойств контролируемых кристаллов.На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого устройства. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 радиоимпульсов и излучающий пьезопреобразователь 2, установленный на исследуемый кристалл 3, помещенный в полеэлектромагнита 4, источник 5 линейно изменяющегося тока, подключенныйк электромагниту 4, последовательносоединенные приемный пьезопреобразо ватель 6, усилитель 7, блок 8 селекции, измеритель 9 параметров импульсов, интегратор 10, самописец 11,самописец 12, подключенный к выходуизмерителя 9, и последовательно соелекции, второй измеритель 16 параметров импульсов и третий самописец 17, подключенные к выходу приемного пьезопреобразователя, выход источника 5 подключен к вторым входам самописцев 11, 12 и 17.Устройство работает следующим образом.Исследуемый кристалл 3 помещают в магнитное поле электромагнита 4, который питается током источника 5,Импульсами генератора 1 посредством излучающего пьезопреобразователя 2 в кристалле 3 возбуждают поперечную акустическую волну частоты М которая регистрируется приемным пьеэопреобразователем 6, Поляризацию и направление распространения акустической волны выбирают так, что изэа магнитострикции образца в кристалле 3 возникает переменное (с частотой и "волновым вектором") магнитноеполеПри этом в тех симметричных относительно центра областях, в которых векторная сумма внешнего Н, и внутреннего К полей по модулю Л1 Н + Не= о/., где- гидро- магнитное отношение для электронов,35 50 спины начинают прецессировать резонансным образом. Это резонансное условие соответствует условию отклонения вектора внутреннего магнитного поля относительно вектора внешнего поля на угол ., величина которогоудовлетворяет условию я 1 п- НрЭта величина, особенно в условиях низкочастотного магнитоакустического резонанса, мала, и векторы Й, и О, с хорошей степенью точности можно считать коллинеарными, а с точностью. до малого резонансного поля "/ - равными по величине. Резонансная прецессия спинов вызывает увеличение поглощения звука в этой области и, следовательно, уменьшение амплитуды звука, прошедшего через образец. Размер резонансной области В 2 определяется постоянством полного поля в этой области с точностью до ширины естественного ферромагнитного резонанса 4 НИзменение амплитуды прошедшего импульса А, - А(Н, )ь Нл. 4 2, где А, - амплитуда вдали от резонанса, а А(Н,) - амплитуда при данном значении поля, %ри этомн2(Нен ) =, вн А, - А1 й, Обратфная функция 2 (Нщ ) дает одновременное распределение внутреннего по" ля в направлении распространения звукаОдновременно резонансная прецессия спинов вызывает резкое увеличение эффективной акустической нелинейности в этой области и, следовательно, возникновение второй гармоники магнитоупругой волны. При этом ее амплитуда пропорциональна размеру резонансной области 4 2 с точностью до 1 Н; А 1 ы л, В 2Таким образом, на выходе пьезопреобразователя 6 формируется сигнал, содержащий основную и вторую гармоники частоты возбуждения м , несущие разную информацию о свойствах кристалла 3.Основной сигнал преобразователя Ь усиливается усилителем 7, в блоке 8 селекции выделяется первый прошедший через кристалл импульс, а его параметры измеряются измерителем 9, интегрируются интегратором 10, С выходов блоков 9 и 10 сигналы подаются на входы самописцев 11 и 12, на входы которых подается сигнал с источника 5 линейного токаНа самописцах37 Составитель В.филиновТехред И.Ходанич Корректор А.Обручар Редактор А,Маковская Закаэ 413/43 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 31370512 и 11 соответственно регистрируются спектр линейного магнитоакустического резонанса и его интегральнаяхарактеристика,5Одновременно иэ сигнала пьеэопреобразователя 6 фильтром 13 и усилителем 14 выделяется и усиливается сигнал второй гармоники, первый импульскоторого вьщеляется блоком 15, егопараметры регистрируются измерителеми поступают на вход самописца 17,который вторым входом синхронизирован с источником изменяющегося тока.На самописце 17 регистрируется спектр 15нелинейного магнитоакустическогорезонанса. Как показали экспериментальные исследования спектров линейного и нелинейного магнитоакустических резонансов, чувствительность последнего к магнитным неоднородностям в кристаллах намного вьппе, их совместное использование позволяет прово дить точную акустическую дефектоскопию тех кристаллов, в которых изме( нение затухания звука при магнитоакустическом резонансе мало, можнотакже проводить разграничение междудоменными и недоменными неоднородностями, так как на нелинейный магнитоакустический резонанс доменнаяструктура влияет слабо. Формула изобретения Устройство для определения структуры, величины и неоднородности внутреннего магнитного поля магнитоупорядочеййых кристаллов по авт. св.У 1272205, о т л и ч а ю щ е е о я тем, что, с целью повьппения чувствительности, оно снабжено последовательно соединенными узкополосным фильтром, вторым усилителем, вторым блоком селекции, вторым измерителем параметров импульсов и третьим самописцем, подключенными к выходу приемного пьеэопреобразователя, а второй выход источника линейно изменяющегося тока соединен с вторым входом третьего самописца.