Устройство для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок

О П И С А Н И Е)940236ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскиСоциалистическихРеспублик(51) М. К б 11 С 11/14 Гасударственный квмнтет но делам нзвбретеннй и вткрмтнй(54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ МАГНИТООДНООСНЫХ П,ЛЕНОКИзобретение относится к вычислительной технике и предназначено для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок в процессе производства ЗУ на цилиндрических магнитных доменах. Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является устройство для измерения коэрцитивной силы материалов с цилиндрическими магнитными доменами, основанное на возбуждении размагниченного образца переменным магнитным полем и . определение коэрцитивной силы Нс. при помощи экстраполяции кривой Р М/Мэ(Н до пересечения с осью Н. Оно содержит источник света, оптические элементы, фотоприемник, узкополосный усилитель, диодный детектор, двухкоординатный регистрирующий прибор. Переменное магнитное поле создается катушкой, внутри которой помещается образец. Напряжение на катушку подается с генератора, а ток через нее регистрируется первичным преобразователем и вольтметром, Сигнал, пропорциональный перемагничивающему полю, подается на вход Х двухкоординатного регистрирующего прибора, а на вход 2У подается сигнал, пропорциональный намагниченности образца 1 и 2.Однако в этом устройстве точное определение Нс путем экстраполяции невозможно из-за того, что линейный участок кри вой РМ/Мв(Н)получается ломаным. Этообъясняется большим уровнем шумов и флуктуацией сигнала в процессе измерения из-за использования одного фотоприемника и диодного детектора, что снижает точность.Кроме этого, применение диодного детектора в канале Х приводит к тому, что результат измерения на самописце необходимо умножать на коэффициент, что снижает быстродействие устройства.Цель изобретения - повышение быстро действия и точности устройства.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок, содержащее оптически связанные источник света и поляризатор, первый фотоприемник, регулятор напряжения питания фотоприемников, генератор пилообразного напряжения, соединенный с управляемым аттенюатором, двухкоординатный регистрирующий блок, последовательно соединенные задающий ге 94023610 15 20 25 30 35 Формула изобретения 40 45 50 55 3нератор, управляемый аттенюатор, усилитель мощности, блок формирования магнитного поля и измерительный элемент, выполненный в виде резистора, дополнительно содержит второй фотоприемник, дифференциальный усилитель, синхронный детектор, пиковый детектор, двухлучевой анализатор, оптически связанный с первым и вторым фотоприемниками, включенными по дифференциальной схеме, первый вход дифференциального усилителя соединен с выходом первого фотоприемника и первым входом регулятора напряжения питания фотоприемников, а второй вход - с выходом второго фотоприемника и вторым вхо. дом регулятора напряжения питания фотоприемников, выход дифференциального усилителя подключен к второму входу синхронного детектора, выход которого соединен с вторым входом двухкоординатного регистрирующего блока, первый выход регулятора напряжения питания фотоприемников подключен к входу первого фотоприемника, а второй выход - к входу второго фотоприемника, один из выводов резистора подключен к первому входу синхронного детектора и первому входу пикового детектора, выход которого соединен с первым входом двухкоординатного регистрирующего блока, другой вывод резистора подключен к шине нулевого потенциала.На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок.Устройство содержит источник 1 света, поляризатор 2, блок 3 формирования магнитного поля в виде катушек Гельмгольца, образец 4 феррит-гранатовой пленки, двухлучевой анализатор 5, два фотоприемника 6 и 7, включенные по дифференциальной схеме, дифференциальный усилитель 8, регулятор 9 напряжения питания фотоприемников, синхронный детектор 10, задающий генератор 11, управляемый аттенюатор 12 усилитель 13 мощности, измерительный элемент 14 в виде эталонного резистора генератор 15 пилообразного напряжения, пиковый детектор 16, двухкоординатный регистрирующий блок 17 и блок 18 управления.В блок 3 формирования магнитного поля помещается образец 4 эпитаксиальной феррит-гранатовой пленки. Пучок света с источника 1 проходит через поляризатор 2, образец 4, анализатор 5, расщепляется на два пучка света, которые поступают на фотокатоды приемников б и 7. Балансировка фотоприемников осуществляется регулятором 9 напряжения питания фотоприемников таким образом, что постоянная составляющая выходного сигнала одного фотоприемника равна таковой для другого фотоприемника.Устройство работает следующим образом. 4По команде блока 18 управления происходит сброс пикового детектора 16 и запуск генератора 15 пилообразного напряжения, напряжение с которого управляет аттенюатором 12, Линейно нарастающее синусоидальное напряжение с задающего генератора 11 через аттенюатор 12, усилитель 13 мощности создает в блоке 3 формирования переменное магнитное поле. Ток с выхода блока формирования преобразуется измерительным элементом 14 в напряжение, которое поступает на опорный канал синхронного детектора и измерительный канал пикового детектора. С выхода пикового детектора 16 напряжение, равное амплитуде переменного магнитного поля в блоке формирования 3, подается на вход Х регистрирующего блока 17, на вход У которого поступает сигнал, пропорциональный намагниченности испытуемого образца, через фотоприемники б и 7 дифференциальный усилитель 8, синхронный детектор 10. Блок 17 регистрирует на диаграммной бумаге кривую Р М/Мз(Н), Путем экстраполяции линейного участка этой кривой до пересечения с осью Н получают значение Н в целочисленном масштабе.Включение фотоприемников по дифференциальной схеме дает вдвое больший сигнал, чем однотактная система, Шумы, происходящие из-за флуктуаций интенсивности источника света, взаимно компенсируются в дифференциальном усилителе. Использование пикового детектора позволяет получить выходной сигнал, равный амплитуде переменного магнитного поля, Использование синхронного детектора, двухплечевого анализатора и включение фотоприемников по дифференциальной схеме позволяет повысить соотношение сигнал-шум.В результате повышено быстродействие и точность устройства,Устройство для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок, содержащее оптически связанные источник света и поляризатор, первый фотоприемник, регулятор напряжения питания фотоприемников, генератор пилообразного напряжения, соединенный с управляемым аттенюатором, двухкоординатный регистрирующий блок, последовательно соединенные задающий генератор, управляемый аттенюатор, усилитель мощности, блок формирования, магнитного поля и измерительный элемент, выполненный в виде резистора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства, оно содержит второй фотоприемник, дифференциальный усилитель, синхронный детектор, пиковый детектор, двухлучевой анализатор, оптически связанный с первым и940236 Составитель Ю. Розенталь Редактор Е, Папп Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая Заказ 4676/74 Тираж 622 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 45вторым фотоприемниками, включенными по дифференциальной схеме, первый вход дифференциального усилителя соединен с выходом первого фотоприемника и первым входом регулятора напряжения питания фоТоприемников, а второй вход - с выходом второго фотоприемника и вторым входом регулятора напряжения питания фотоприемников, выход дифференциального усилителя подключен к второму входу синхронного детектора, выход которого соединен с вторым входом двухкоординатного регистрирующего блока, 10 первый выход регулятора напряжения питания фотоприемников подключен к входу первого фотоприемника, а второй выход -6к входу второго фотоприемника, один из выводов резистора подключен к первому входу синхронного детектора и первому входу пикового детектора, выход которого соединен с первым входом двухкоординатного регистрирующего блока, другой вывод резистора подключен к шине нулевого потенциала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Боярченков М. А. и др, Магнитные доменные логические и запоминающие устройства. М., Энергия, 1974, с. 28.2. Измерительная техника, 1976, Юв 10, с. 87 (прототип).