Способ определения магнитных моментов ферромагнитных частиц

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоцналнстнчесинкРеспублни в 938228(51) М. Кл, Я 01 В ЗЗ/12 Гееударстваеый квинтет СССР ао делам иэобретекий и вткрытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ МОМЕНТОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ1Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано при разработке аппаратуры для определения магнитных моментов тонкодисперсных частиц ферромагнитного порошка.Известен способ определения магнит. ных моментов ферромагнитных частиц, помещенных в жидкость, путем воздействия на нее вращающимся магнитным полем, в котором магнитные моменты определяют по срыву синхроности их вращения 11.Однако этим способом можно определить лишь сравнительно большие частицы (более 5 мкм), форма которых должна быть видима под микроскопом.Известен другой способ определения магнитных моментов ферромагнитных частиц, основанный на определении ско рости направленного движения, под дей ствием магнитного поля в направлении его градиента. Магнитные моменты час-тиц определяют здесь по расчетной формуле, в которой помимо скорости направ 2ленного движения, градиента магнитногополя и вязкости среды входит радиус частицы,определяемый по ее коэффициентудиффузии 21,Этот способ имеет ряд недостатков.Точность в определении радиуса частицпо их коэффициенту диффузии не велика,и связана с тем, что для таких, видимых в обычный микроскоп сравнительнокрупных частиц радиуса более 1 мкм,диффузия их недостаточно интенсивна.Кроме того, требуется весьма длительное время наблюдения за мигрирующимичастицами, чтобы определить их смещние за счет теплового движения моле-кул среды. Прн таком способе наблюденияостаются невидимыми частицы с размером меньше длины световой волны (менее 1 мкм), хотя они имеют большоезначение для практики. Этот способ не позволяет получать более полную информацию о большом количестве частиц, т.е.устанавливать распределение частиц поих магнитным моментам, так как наблю- радиус внутренней трубки кюветы;1 - промежуток времени от момента остановки пробы,Кроме того, после определениями ско 4 Оростей частиц, прекращают воздействиемагнитного поля и определяют концентрацию частиц в каждый изинтервалов,На фиг. 1 приведена схизма устройства для определения магнитных моментовферромагнитных частиц; на фиг. 2 вид А на фиг. 1.Устройство содержит исследуемыйгидрозоль 1 с ферромагнитными частицами, ультрамкроскоп 2, лампочку 3,фотометрический клин 4 с лимбом, стеклянную трубку 5 в кювете, где происходит осаждение частиц (радиуса 61 ),диафрагму 6,Счетчик 7 объема, микроскоп 8, смотровое поле 9 вырезаемое, диафрагмой (радиуса 81) и полюсныенаконечники 10 электромагнита, создающего неоднородное магнитно поле. Откуда- вязкость воды, - ускорение силы тяжес 3 ;3822 иенце ведется только за отдельной частицей.Цель изобретения - повышение точности.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения магнитных , моментов ферромагнитных частиц, вклк- чающем воздействие на них неоднородным магнитным полем и определение скь. . рости направленного движения частиц, 1 О пропускают пробу жидкости с ферромагнитными частицами .через кювету ультра- микроскопа, останавливают ее, разделяют промежуток времени от момента остановки пробы на и интервалов, где каж- дый последующий интервал в 2 раза больше предыдущего, определяют значения радиусов частиц, соответствующие полученным значениям временных интервалов и в каждый временной интервал определяют скорость частиц, установив фотометрический клин ультра-.микроскопа в положение, соответствующее верхнему радиусу частиц следующего интервала, при этом магнитные момен- ты частиц определяют по формуле 8Способ определения магнитных моментов ферромагнитных частиц заключается в следующем.Поток воды с взвешенными частицами 1 поступает из сосуда в кювету ультра- микроскопа 2 и затормаживается в ней. Дампочкой 3 и. фокусируюшимилинзами создается освещенная зона в трубке 5. Световые вспышки от частиц наблюдают с помощью микроскопа 8 и диафрагмы 6. Гашение света для отсечения мелких частиц 1 осуществляют с помощью фотометрического клина 4. Концентрацию частиц определяют при медленном движении потока путем счета световых вспышек, пересекающих освещенную зону. Объем Гизмеряемой пробы определяют по счетчику объема 7. Для измерения магнитных моментов частиц включают электромагнит с полюсными наконечниками 10 при полностью остановленном потоке воды, В неоднородном магнитном поле частицы 1 щоходят путь Г 1 в смотровом поле 9 за время , определяемое с помощью электронного. секундомера.С момента остановки пробы воды ведет ся отсчет времени по стрелочному секунометру. Одновременно ведут счет светоых вспышек от частиц 1 при медленномижении потока. При этом фиксируют по четчику объема 7 объем пробы и подбирают еличину диафрагмы 6 такой, чтобы частицыодной пересекали освещенную зону.исло частиц 1 в единице объема опредеяется по формуле где и - число сосчитанных частиц 1;- объем пробы;- коэффициент зависящий от вели чины диафрагмы 6.По истечении времени 1 в освещенной зоне кюветы будут находиться частицы 1 с радиусом меньше Ртак как частицы с г 1, руспевают пройти путь от верхней части кюветы до смотрового поля и покинуть его. Зависимость г:61 ) можно установить, приравнивать силу тяжести силе сопротивления среды. Для шарообразных частиц плотности)" эта зависимость имеет видЬ- яг щйЬЭ ГЬавградиент, магнитного поля; время от момента остановки пробы;- время прохождения частицейпути 3,1 .Достоинством данного способа является воэможность определения магнитных моментов полидисперсных частиц в широком диапазонеих размеров и определение распределения числа частиц по их магнитным моментам, Следует отметить, что диапазон размеров частиц может быть увеличен по сравнению с описанным путем изменения размеров кюветы, где происходит осаждение частиц, и применения жидкостей с другой вязкостью. где - - ЗХ Ь 1 а направленого поляго поля; М - скорость частиц вградиента магнитн- градиент магнитно 1 - вязкость жидкости" - плотность частиц;- ускорение силы тяж 0 - радиус внетренней ты;гд аь зх ести;трубки кю 5Магнитные моменты частиц определяются по формулам: с уа де е. аьах И 938228 6момента остановки пробы на и интервалов,где каждый последующий интервал в 2 разабольше предыдущего, определяют значениярадиусов частиц, соответствующие полученным значениям временных интервалов, и вкаждый временной интервал определяют скорость частиц, установив фотометрическийклин ультрамикроскопа в положение, соответствующее верхнему радиусу частиц сле 1 О дующего интервала, при этом магнитныемоменты частиц определяют по формуле25 обретения формула Способ определения магнитных моментов ферромагнитных частиц, включающий воздействие на них неоднородным30 магнитным подем и определение скорос ти направленного движения частиц, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, пропускают пробу жидкости с ферромагнитными частицами5 через кювету ультрамикроскопа, останавливают ее, разделяют промежуток времени от:от момента остановки пособ по и. я тем, ч тей частиц пр агнитногоекращают ля и опре в кажды ч а в. сточцики информации,во внимание при эксперорское свидетельство СС9, кл, С 01 Я 33/12,орское свидетельство СС2, кл.01 й 33/16,инятые 1. Авт 487 35 2. Авт 39664 тизеСР1974. щий корос ствиеоицентр времени пробы, , отл после о чаю - еделения оздейеляютиз о ин938228Фиг.2 ВНИИПИ Закав 4455/7 Тираж 717 Подписное Филиал ППП фПатентф, г. Ужгороа,ул. Проектнаи,4