RU1818602C - Device for determining spatial distribution of magnetic field - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области наг- нитоизмерительной техники и может быть использовано дл  исследовани  трехмерного распределени  магнитных полей в микро- объемах. Сущность изобретени . Устройство содержит генератор 8, датчик 6, выполненный в виде тонкого металлизированного носител  магнитной записи, источник 1 непол ризованного света, призму 9 косого освещени , расположенную в микроскопе 2, пол ризатор4, анализатор 5, источник 7 магнитного пол , фотоприемник 9 с датчиком 13 перемещений, селективный усилитель 10, фазовый детектор 11 и регистрирующий прибор 12. 2 ил.The invention relates to the field of pressure measuring technology and can be used to study the three-dimensional distribution of magnetic fields in microvolumes. SUMMARY OF THE INVENTION The device comprises a generator 8, a sensor 6 made in the form of a thin metallized magnetic recording medium, a source of unpolarized light 1, an oblique illumination prism 9 located in a microscope 2, a polarizer 4, an analyzer 5, a magnetic field source 7, a photodetector 9 with a displacement sensor 13 , selective amplifier 10, phase detector 11 and recording device 12. 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к области маг- нитоизмерительной техники и может быть использовано дл  исследовани  трехмерного распределени  магнитных полей в микро- объемах.The invention relates to the field of magnetic measuring technology and can be used to study the three-dimensional distribution of magnetic fields in microvolumes.

Целью изобретени   вл етс  расширение динамического диапазона измер емых полей и повышение точности измерени .The aim of the invention is to expand the dynamic range of the measured fields and increase the accuracy of the measurement.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 показаны распределени  нормальной и горизонтальной составл ющих пол  над магнитной головкой, измеренные с помощью данного устройства.Figure 1 shows a block diagram of a device; Fig. 2 shows the distributions of the normal and horizontal components of the floor above the magnetic head, measured with this device.

Устройство (фиг,1) содержит источник 1 непол ризованного света, оптическую систему , включающую микроскоп 2, призму 3 косого освещени , пол ризатор 4 и анализатор 5. датчик 6 магнитного пол , источник 7 магнитного пол , генератор 8, регистрирующий прибор, включающий фотоприемник 9, селективный усилитель 10, выход усилител  подключен к входу фазового детектора 11,The device (FIG. 1) contains an unpolarized light source 1, an optical system including a microscope 2, oblique prism 3, a polarizer 4 and an analyzer 5. magnetic field sensor 6, magnetic field source 7, generator 8, a recording device including a photodetector 9, selective amplifier 10, the output of the amplifier is connected to the input of the phase detector 11,

на выход которого подаетс  опорный с генератора 8. Выход фазового детектора 11 соединен с входом Y двухкоординатного регистрирующего прибора 12. На вход X регистратора подаетс  сигнал датчика 13 перемещений, пропорциональный одной из координат в плоскости датчика.the output of which is supplied by the reference from the generator 8. The output of the phase detector 11 is connected to the input Y of the two-coordinate recording device 12. The signal X of the displacement sensor 13 is proportional to one of the coordinates in the plane of the sensor.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Датчик 6 помещают в исследуемое поле. Свет от источника 1 непол ризованного света проходит оптическую систему, отражаетс  от датчика 6 и попадает на регистрирующую систему, котора  фиксирует изменение интенсивности отраженного света. Дл  измерени  составл ющих пол , параллельных плоскости пленки, в оптическую систему вводитс  пол ризатор 4 и призма 3 косого освещени . На р-компонен- те света без анализатора изменение интенсивности отраженного от датчика 1 света пропорционально составл ющей пол  пер00Sensor 6 is placed in the test field. The light from the unpolarized light source 1 passes through the optical system, is reflected from the sensor 6, and enters the recording system, which detects a change in the intensity of the reflected light. To measure the field components parallel to the film plane, a polarizer 4 and a slanting prism 3 are introduced into the optical system. On the p-component of light without an analyzer, the change in the intensity of the light reflected from the sensor 1 is proportional to the field component per00

00 О О00 O O

юYu

пендикул рной плоскости падени  света (экваториальный эффект Керра). Дл  измерени  поворота плоскости пол ризации Света пропорционального составл ющей пол  параллельной плоскости падени  света (меридианальный эффект Керра) пол ризатор 4 устанавливаетс  на S-компоненту и в оптическую систему вводитс  анализатор 8, плоскость пол ризации которого устанавливаетс  под углом 45° к плоскости падени  света. При измерении нормальной к поверхности датчика составл ющей пол  в оптической системе присутствуют, пол ризатор и анализатор, скрещенные под углом 45°, призма косого освещени  отсутствует. Поворот плоскости пол ризации света пропорционален нормальной составл ющей пол  (пол рный эффект Керра). Датчик предварительно отградуирован в известном магнитном поле источника 7 по экваториальному, меридианальному и пол рному эффектам Керра. . perpendicular plane of incidence of light (equatorial Kerr effect). To measure the rotation of the plane of polarization of Light, which is proportional to the field component parallel to the plane of incidence of light (Meridian Kerr effect), polarizer 4 is mounted on the S component and analyzer 8 is introduced into the optical system, the plane of polarization of which is set at an angle of 45 ° to the plane of incidence of light. When measuring the field component normal to the sensor surface, the optical system is present, the polarizer and analyzer crossed at an angle of 45 °, there is no oblique prism of illumination. The rotation of the plane of polarization of light is proportional to the normal component of the field (polar Kerr effect). The sensor is pre-calibrated in the known magnetic field of source 7 according to the equatorial, meridian and polar Kerr effects. .

Так как датчик б выполнен в форме тонкого металлизированного носител , предназначенного дл  высокоплотной аналоговой записи, то он обеспечивает пространственное разрешение, определ емое размерами области саморазмагничивани  датчика 4-5 d, а градуировочные кривыеSince the sensor b is made in the form of a thin metallized medium designed for high-density analog recording, it provides spatial resolution, determined by the size of the self-magnetizing region of the sensor 4-5 d, and calibration curves

имеют линейные участки от нескольких эрстед до 3 кЭ. Величина пол рного эффекта Керра дл  использованного носител  такова , что его можно надежно измер ть при чувствительности измерений относительного изменени  интенсивности света « 10 ...have linear sections from several oersted to 3 kOe. The magnitude of the polar Kerr effect for the used carrier is such that it can be reliably measured with a sensitivity of measurements of the relative change in light intensity of "10 ...

Claims (1)

Формула изобретен и   ; Устройство дл  определени  пространственного распределени  магнитного пол , содержащее генератор, источник света, оптическую систему, выполненную в виде призмы косого освещени , расположенной в микроскопе, пол ризатора и анализатора, источник магнитного пол , пленочный датчик магнитного пол  и регистрирующий прибор, отличающеес  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона измер емых полей, повышени  точности измерени , в нем датчик выполнен в виде тонкой магнитной пленки, обладающей эк- ваториальным меридиональным и пол рным эффектами Керра, толщина и пространственное разрешение которой определ етс  из соотношений b 4-5 d, 5 ь 2 л Is d/Hc, где d - толщина пленки; Ь - пространственное разрешение пленки; U - намагниченность насыщени  пленки; Не - коэрцитивна  сила.The formula is invented and; A device for determining the spatial distribution of the magnetic field, comprising a generator, a light source, an optical system made in the form of an oblique prism located in a microscope, a polarizer and an analyzer, a magnetic field source, a film magnetic field sensor and a recording device, characterized in that In order to expand the dynamic range of the measured fields and increase the measurement accuracy, the sensor is made in it in the form of a thin magnetic film having an equatorial meridional and polar th Kerr effect, the thickness and the spatial resolution of which is determined from the relations b 4-5 d, s 5 2 L Is d / Hc, where d - film thickness; B is the spatial resolution of the film; U is the saturation magnetization of the film; Non - coercive force. 00 55 00 500500 №No. 300300 №. No. 5нки,5k Фиг22