Магнитооптический способ измерения коэрцитивной силы материала

(19) 11 г.л ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(56) Авторское свидетельство СССРУ 928275, кл. С 01 К 33/12, 1982.(54) МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ МАТЕРИАЛА(57) Изобретение может быть использовано при исследовании магнитных свойств макро- и микроучастковобразцов различных классов ферромагнетиков. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 переменноготока, намагничивающую систему 2,реобразователь 3 напряженности маг нитного поля в электрический сигнал поляризатор 5 света, анализатор 6, фотоприемник 7, фазосдвигающее устройство 8, генератор 9 линейного изменяющегося напряжения, формир ватель 10 импульсов, стробоскопич кий преобразователь 11, коррелят 12, схему 13 фиксации максимума и регистратор 14. Использование предлагаемого способа обеспечивает независимость корреляционной функции от шумов источника света и фотоприемника 7 и возможность измерения в широкой полосе частот, что позволил в 5-10 раэ повысить точность иэмере ния и значительно (в -50 раз) расширить частотный диапазон, 2 ил.35 1 13682Изобретение относится к области магнитоизмерительной техники и может .быть использовано. при исследовании магнитных свойств макро- и микро 5 участков образцов различных классов ферромагнетиков: тонких магнитных пленок, пластин и поверхностных слоев массивных образцов, а также при метрологической аттестации стандартных образцов магнитных и магнитооптичесКих материалов.Цель изобретения - повышение точности и расширение частотного диапаэона. 15Предлагаемый способ, использующий перемагничивание исследуемого материала переменным магнитным полем, осве щение его линейно поляризованным светом и измерение угла вращения плоскости поляризации прошедшего или отраженного света, заключается в том, что дополнительно формируют сигнал прямоугольной Формы с частотой, равной частоте перемагничивания, опре деляют взаимную корреляционную функцию этого сигнала и угла вращения плоскости поляризации света, плавно изменяют фазу сформированного сигнала и после достижения корреляционной Зо функцией своего максимального значенич в момент очередного фронта сформированного сигнала прямоугольной формы определяют мгновенное значение напряженности переменного магнитного поля, по которому и судят о коэрцитивной силе материала.Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства, содержащего регистратор и подключен ную к генератору переменного тока намагничивающую систему с преобразователем напряженности магнитного поля в электрический сигнал и образцом, оптически связанным с источником 45 линейно поляризованного света и через анализатор с фотоприемником, и дополнительно снабженного коррелятором, формирователем импульсов, фазосдвигающим устройством, генератором линей О но изменяющегося напряжения, схемой фиксации максимума и стробоскопическим преобразователем; при этом первый вход фазосдвигающего устройства соединен с выходом генератора переменного тока, второй вход - с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход через Формирователь импульсов - с управляющим входом 63 2стробоскопического преобразователя и первым входом коррелятора, второй вход коррелятора подключен к Фотоприемнику, а выход коррелятора через схему фиксации. максимума - к управляющему входу регистратора, измерительный вход которого через стробоскопический преобразователь, соединен с преобразователем напряженности магнитного поля в электрический сигнал.. На фиг. 1 показана схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.Б устройстве (фиг, 1) к генератору 1 переменного тока подключена намагничивающая система 2 с преобразователем 3 напряженности магнитного поля в электрический сигнал и образцом 4, оптически связанным с источником 5 поляризованного света и через анализатор 6 - с фотоприемником 7, первый вход Фаэосдвигающего устройства 8 соединен с выходом генератора 1 переменного тока, второй вход - с выходом генератора 9 линейно изменяющегося напряжения, а выход через формирователь 10 импульсов - с управля-. ющим входом стробоскопического преобразователя 11 и первым входом коррелятора 12, второй вход коррелятора 12 подключен к фотоприемнику 7, а выход корелятора 12 через схему 13 фиксации максимума - к управляющему входу регистратора 14, измерительный, вход которого через стробоскопический преобразователь 11 соединен с преобразователем напряженности магнитного поля в электрический сигнал 3.Предлагаемый способ реализуют следующим образом.Под действием генератора 1 переменного тока намагничивающая система 2 вырабатывает переменное магнитное поле Н (фиг. 2 а), перемагничивающее образец 4, Источник 5 линейно поляризованного света освещает образец 4, Азимут плоскости поляризации отраженного от образца 4 света изменяется пропорционально его намагниченности, После анализатора 6 изменения азимута преобразуются в изменения интенсивности света, которые фотоприемником 7 преобразуются в электрический сигнал, Таким образом, на выходе фотоприемника формируется напряжение, пропорциональное намагниченности 1 (фиг. 2 б) исследуемого образца 4,13 б 8263 зпоступающее на первый вход коррелятора 12. Переменное напряжение с вы" хода генератора 1 переменного тока поступает на первый вход фазосдвига 5 ющего устройства 8, которое под действием напряжения с выхода генератора 9 линейно изменяющегося напряжения вырабатывает синусбидальное напряжение с частотой, равной частоте входного напряжения, при этом его фаза медленно и монотонно изменяется относительно фазы входного напряжения, . Формирователь 10 импульсов формирует прямоугольный .сигнал 15 (фиге 2 В) со 15 скоростью, равной двум, поступающий на второй вход коррелятора 12. На выходе коррелятора 12 вырабатывается медленно изменяющееся напряжение,К (фиг, 2 г), пропорциональное взаимной 20 корреляционной функции входных напряжений. При достижении выходным напряжением коррелятора 12 своего максимального значения схема 13 фиксации максимума вырабатывает импульс 1 25 (фиг. 2 д), управляющий регистратором 14. По этому импульсу регистратор 14 регистрирует выходное напряжение стробоскопического преобразователя 11, которое равно мгновенному зна- З 0 чению напряженности магнитного поля Н (фиг. 2 е) в момент действия Фронта на выходе Формирователя 10 импульсов. Значениенапряженности магнитного поля в этот момент равно коэрцитивной силе материала образца. По сравнению с известным предлагаемое изобретение, обеспечивающее благодаря независимости корреляционной функции от шумов источника света и фотоприемника возможность измерений в широкой полосе частот, позволяет в 5-10 раз повысить точность измерений и значительно (в 50 раз) расширить частотный диапазон.Формула изобретения Магнитооптический способ измерения коэрцитивной силы материала, использующий перемагничивание исследу емого материала переменным магнитным полем, освещение е го линейно-поляризованным светом и измерение угла вращения плоскости поляризации прошедше" го или отраженного света, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона, дополнительно форми- . руют сигнал прямоугольной формы с частотой, равной частоте перемагничивания, определяют взаимную корреляционную Функцию этого сигнала и угла вращения плоскости поляризации света, плавно изменяют фазу сформированного сигнала и после достижения корреляционной Функцией своего максимального значения в момент действия очередного фронта сформированного сигнала прямоугольной Формы определяют мгновенное значение напряженности переменного магнитного поля, по которому определяют коэрцитивную силу материала./ горов едактор каз зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная Тираж 772 ВНИИПИ Государственногоко по делам изобретений и о 3035, Москва, Ж, Раушска