Струнный магнитометр

(22) Заявлено 250376 (21) 2337984/18-21 с присоединением заявки йо(23) Приормтет -6 01 К 33/02 Государствевимй комитет СССР во делам изобретений и открытий(54) СТРУННЫЙ ИЬГНИТОИЕТР 2 Изобретение может быть использовано для измерения магнитной восприимчивости слабомагнитных веществ.В основном изобретении к авт.св. къ 509849 описан струнный магнитометр, который с целью повышения чувствительности и упрощения конструкции снабжен постоянным микромагнитом, подвешенным к нижнему концу струны,. причем участок струны в зазоре магнита возбуждения выполнен тоньше остальной части струны. Однако чувст-. вительность известного магнитометра ограничена Флуктуационным перемеще" вием подвешенного магнита.Целью изобретения является повыше ние чувствительности.струнного магнитометра.Это достигается тем, что в корпус о магнитометра, содержащий магнит возбуждения,. струну, участок которой в зазоре возбуждения выполнен,тоньше остальной ее части, опору верхнегоконца струны, постоянный микромагиит, подвешенный к нижнему концу струны, электронный усилитель и частотомер, введен микровинт, к нижнему концу которого прикреплена опора верхнего конца струны.г На чертеже представлена функциональная структурная схема устройства.Струна 1 выполнена, например, иэ вольфрамовой вити диаметром 15-50 мкм и в зазоре постоянного магнита возбуждения 2 струна 1 имеет участок длиной менее 5 мм и диаметром менее 5 мкм. Верхним своим концом струна 1 укреплена в оcоре 3, а к нижнему концу струны 1 подвешен высококозрцитивный постоянный микромагнит 4, например, иэ сплава.самарий - кобальт. Струна 1 включена в цепь обратной связи электронного усилителя 5 так, что она сама, магнит 2 и усилитель 5 образуют струнный генератор 6, час:тота колебаний которого регистрируется частотомером 7. Иикромагнит 4 относительно корпуса 8 закреплен с помощью растяжек 9 и 10, выполненных, например, из вольфрамовой нити диаметром 15-50 мкм, и располагается в непосредственной, близости бт тонко- стенногО немагнитного окна 11, к которому прикладывается испытуемый образец 12 произвольной формы эа исключением одной иэ сторон, представляющей собой плоскость, причем объем образца во много раэ превышает объем микромагнита 4, В корпус 8,Введение Микровинта в магнитометр по авт.св." 9509849 позволяет значительно повысить его чувствительность, поскольку образец и магнит находятся в механическом контакте, что исключает ограничение чувствительности, связанное с воздействием микровибраций, а йриведение образца и магнита в непосредственный контакт приводит к увеличению силы их взаимодействия. Формула изобретения,3 664128помимо струны 1 магнитов г4,опоры 3, усилителя 5 и растяжек 9и 10, введен микровинт 13, к нижнему концу которого прикрепленаопора верхнего конца струны.Устройство работает следующимобразом.5При отсутствии образца 12 генератор 6 возбуждается на собственнойчастоте резонансной, определяемойпараметрами тонкого участка струны1 и микромагнита 4. Затем с помощьюмикровинта 13 микромагнит 4 опускает ся до прикосновения с окном 11, чторегистрируется по уменьшению частотыгенератора б на несколько процентов" неоднородном магнитном поле магнйта4;" возникает сила прйтяжейия"междуобразцом 12 и микромагнитом 4 и, следовательно, к нижнему концу струны 1 эприкладывается дополнительное усилие,Однако при этом увеличения осевого-натйжения струны 1 и соответственно.изменения частоты генератора б непроисходит, так как магнит 4 и обра-зец 12 находятся в механическом контакте через окно 11. Затем с помощьюмикровинта 13 натягивают струну 1 стем, чтобы оторвать микромагнит 4 от фокна 11, а точнее от образца 12, Приэтом частота генератора б будетувеличиваться до тех пор, пока, микромагнит 4 на оторвется от окна 11, Вмомент отрыва частота колебаний генератора б резко уменьшится, По максимальному значению частоты в момент фотрыва судят о силе взаимодействиямикромагнита 4 и образца 12, котораяравна внешней силе, приложенной кмикромагниту4 для отрыва его отобразца 12 в момент отрыва40Поскольку сйла взаимодейСтвиямикромагнита 4 и образца 12, возрастая с уменьшением расстояния междуними"по кубическому закону, максймальна приих непосредственном контакте,то; естественно, что максимальная чувствительность магнитОметра обеспечивается в отсутствие окна 11 при непосредственном приложении образца 12 к микромагниту 4. В этом случае устройство работает следующим образом. Й отсутствие,образца 12 генератор б возбуждается на собственной резонансной частоте. Затем к микро- магниту 4 прикладывается образец 12 до механического контакта между ними, что регистрируется по уменьшению частоты генератора б на несколько процентов (до 10). Затем микровинтом 13 прикладывается внешняя сила для отрыва микромагнита 4 от образца 12, которая в момент отрыва (резкое уменьшение частоты генератора 6) равна силе взаимодействия между магнитом 4 и образцом 12.Чувствительность предлагаемого устройства при длине утоненной части струны 12 мм и ее диаметре 1 мкм составляет 1,2 х 10 Г/гц,что почти в 500 раэ превьыает чувствительность магнитометра по основному изобретению Струнный магнитометр по авт,св.9509849, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повйшения его чувствительности, в корпус магнитометра введен микровинт, к нижнему концу которого прикреплена опора верхнего конца струны.664123 Саста Техре ель М.Клыков,Алферова Корректор Оюаню 130 филиал ППП Патент , г.ужгород, ул . Проектная,Редактор Е.ГонЗаказ 2993/44 1089 Подписноеарственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д.4/5 Тираж НИИПИ Госуд по делам 5, Москва,