Устройство для измерения периода полосовой структуры в доменосодержащих пленках

 

УСТРОЙСТ80 ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРИОДА ПОЛОСОВОЙ СТРУКТУРЫ В ДОМЕНОСОДЕРЖАЩИХ ПЛЕНКАХ, содержащее оптически связанные источник света, полйризатор , анализатор и фотоприемник, выход которого подключен через пред-: верительный усилитель к усилителюформирователю , блок формирования полосовой структуры, соединенный с узлом генерации магнитного поля, видеоконтрольный и цифропечатающий блоки, . формирователь сигналов измерительных визиров, два триггера, три элемента И, четыре счетчика, блок сравнения кодов, делитель частоты, смеситель : и генератор опорной частоты, выход ; которого подключен к первым входампервого и второго элементов И,, выход первого триггера подключен к sfoрому входу второго элемента И, выход второго триггера соединен со вторымвходом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого счетчика и через делитель частоты - к первому входу второго счетчика, выход которого соединен через третий элемент И с первым входом второго триггера и первым входом цифропечатающего блока, выходы первого и третьего счетчиков подключены к соответствующим входам блока сравнения кодов, выход которого подключен к второму входу первого счетчика и входу четвертого счетчика, выход которого подключен к второму входу цифропечатающего блока, вход видеоконтрольного блока подключен к выходу смесителя , первый вход которого соединен с первым выходом формирователя сиг-налов измерительных визиров, а второй вход - с выходом усилителя-формирователя , отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит рассеивающий элемент в виде диска, установленного между источ Л ником света и поляризатором,четыре формирователя управляющих сигналов, С два дополнительных счетчика., дешифратор , шесть дополнительнь1х элементов а е И, четыре дополнительных триггера, регистр и генератор синхроимпульсов, первый выход которого подключен к формирователю сигналов измерительных визиров , а второй выход - к первому входу первого дополнительного элемента И, выход которого через первый дополнительный счетчик, дешифратор и первый формирователь управляющих сигналов соединен с входом первого дополнительного триггера, первый выход которого соединен с первыми выходами второго и третьего дополнительных элементов И, а второй выход с вторым входом первого дополнительного элемента И, выход первого триггера подключен к второму входу второго дополнительного элемента И, третьему входу первого доНолнительного элемента И, входу второго фор

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) G 11 С 11/14 исАник изоБркткн1й,:

ОП

Н ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3406302/18-24 (22) 10.03.82 (46) 15.09.83 Бюл. 1(34 (72) В.Г.Епанчинцев, Н.Н.Силантьев; и И.В.Ыелухин (53) 681.327.66(088.8) (56) 1. "Приборы и техника эксперимента", 1975, 1(5, с.214.

2, Авторское свидетельство СССР

8 942144, кл. G 11 С 11/14, 1980 (прототип). (54)(57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРИОДА ПОЛОСОВОЙ СТРУКТУРЫ В ДОМЕНОСОДЕРЖй!!ИХ ПЛЕНКАХ, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор и фотоприемник, выход которого подключен через пред-. варительный усилитель к усилителюформирователю, блок формирования полосовой структуры, соединенный с уз" лом генерации магнитного поля, видеоконтрольный и цифропечатающий блоки, .

Формирователь сигналов измерительных визиров, два триггера, три элемента

И, четыре счетчика, блок сравнения кодов, делитель частоты, смеситель и генератор опорной частоты, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход первого триггера подключен к erорому входу второго элемента И, выход второго триггера соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого счетчика и через делитель частоты - к первому входу второго счетчика, выход которого соединен через третий элемент И с первым входом второго триггера и первым входом цифропечатающего блока, выходы первого

Ф и третьего счетчиков подключены к соответствующим входам блока сравнения кодов, выход которого подключен к второму входу первого счетчика и входу четвертого счетчика, выход которого подключен к второму входу цифропечатающего блока, вход видеоконтрольного блока подключен к выходу смесителя, первый вход которого соединен с первым выходом формирователя сиг-. налов измерительных визиров, а второй вход — с выходом усилителя-формирователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно со" держит рассеивающий элемент в виде диска, установленного между источником света и поляризатором, четыре формирователя управляющих сигналов, два дополнительных счетчика., дешифратор, шесть дополнительных элементов

И, четыре дополнительных триггера, регистр и генератор синхроимпульсов, первый выход которого подключен к фор мирователю сигналов измерительных визиров, а второй выход - к первому входу первого дополнительного элемента И, выход которого через первый дополнительный счетчик, дешифратор и первый формирователь управляющих сигналов соединен с входом первого дополнительного триггера, первый выход которого соединен с первыми вы" ходами второго и третьего дополнительных элементов И, а второй выходс вторым входом nepeot-o дополнительного элемента И, выход первого триггера подключен к второму входу второго дополнительного элемента И, третьему входу первого дополнительного элемента И, входу второго Фор104 мирователя .управляющих сигналов и первому входу третьего формирователя управляющих сигналов и первому входу третьего формирователя управ- . ляющих сигналов, второй вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя, а выход - с входом треть-, его счетчика, входом второго дополнительного триггера, первым входом четвертого дополнительного элемента

И и первым входом пятого дополнительного элемента И, выход которого под ключен к первому входу регистра, первый выход которого соединен с вторым входом второго счетчика, а второй выход — с первым входом второго дополнительного счетчика, выход которого подключен к второму входу регистра, выход счетчмка, выход которого подключен к второму входу регистра, выход второго дополнительного триггера соединен с вторым вхо дом четвертого дополнительного элемента И и третьеим входом второго

2082 элемента И, выход которого подключен к второму входу второго дополнительного счетчика, третий вход которого соединен с выходом второго формирователя управляющих сигналов, выход . четвертого дополнительного элемента

И через третий дополнительный триггер подключен к второму входу пятого дополнительного элемента И, выход вто рого дополнительного элемента И подключен к второму входу второго триггера, выход которого подключен к второму входу третьего дополнительного элемента И, выход которого через чет" вертый формирователь управляющих сигналов соединен с первым входом четвертого дополнительного триггера, выход которого подключен к первому входу шестого дополнительного элемента

И, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя сигналов измерительных визиров, а выход - c входом первого триггера.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для измерения периода полосовой доменной структуры эпитаксиальных феррит- гранатовых пленок в процессе производства доменных запоминающих устройств.

Известно устройство для измерения магнитных характеристик пленок редкоземельных феррогранатов., которое содержит источник света, поляризатор, анализатор, генератор импульсов и катушку возбуждения $1), Однако в этом устройстве результат измерения полностью зависит от 15 субъективных качеств оператора и требует последующего расчета, что снижает точность и быстродействие .устройства.

Наиболее близким к изобретению по 20 технической сущности является устройство для измерения периода страйпструктуры в доменосодержащих пленках, содержащее оптически связанные. источник света, поляризатор, анализатор 2S и фотоприемник, выход которого подключен через предварительный усилитель к усилителю-формирователю, блок формирования полосовой структуры, соединенный с узлом генерации магнитного поля, видеоконтрольный и цифропечатающий блоки, формирователь сигналов измерительных визиров, два триггера, три элемента И, четыре счетчика, блок сравнения кодов, делитель частоты, смеситель и генератор опорной частоты (2) .

К недостаткам известного устройства относятся низкие точность и быстродействие устройства. Низкая точность объясняется тем, что при уменьшении толщины пленки снижается отношение сигнал-шум. Кроме этого„ точность и быстродействие устройства полностью зависят от субъективных качеств оператора при установке измерительных визиров строго на краях измеряемого участка полосовой структуры.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства.

Для достижения цели устройство для измерения периода полосовой стр,, туры в доменосодержащих пленках, 3 10420 содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор и фотоприемник, выход которого подключен через предварительный усилитель к усилителю-формирователю, блок формирования полосовой структуры, соединенный с узлом генерации магнитного поля, видеоконтрольный и цифропечатающий блоки, формирователь сигналов измерительных визиров, два триггера, три элемента И, четыре счетчика, блок сравнения кодов, делитель частоты, смеситель.и генератор опорной частоты, выход которого подключен к первым входам первого и вто--15рого элементов И, выход первого триг"

:гера подключен к второму входу второго элемента И, выход второго триггера соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого счет» чика и через делитель частоты — к первому входу второго счетчика, выход которого соединен через третий элемент И с первым входом второго триггера и первым входом цифропечатающего блока, выходы первого и тре- тьего счетчиков подключены к соответствующим входам блока сравнения кодов выход которого подключен к второму входу первого счетчика и входу четвертого счетчика, выход которого подключен к второму входу цифропечатающего блока, вход видеоконтрольного блока подключен к выходу смесителя, первый вход которого соединен с первым выходом Формирователя сигналов измери". тельных визиров, а второй вход - с выходом усилителя-формирователя, со-, держит рассеивающий элемент в виде диска, установленного между источником света и поляризатором, четыре фар» мирователя управляющих сигналов,два дополнительных счетчика, дешифратор, шесть дополнительных элементов И,. четыре дополнительных триггера, регистр и генератор синхроимпульсов, первый выход которого подключен к формирователю. сигналов измерительных визиров, а второй выход - к первому входу первого дополнительного эле-, 50 мента И, выхрд которого через первый дополнительный счетчик, дешифратор и первый формирователь управляющих сиг,". .налов соединен с входом первого до" полнительного триггера, первый выход у которого соединен с первыми входами .второго и третьего дополнительных элементов И, а второй выход - с вто82 4 рым входом первого дополнительного элемента И, выход первого триггера подключен к второму входу второго дополнительного элемента И, -третьему входу первого дополнительного элемента И, входу второго формирователя управляющих сигналов и первому входу третьего формирователя управляющих сигналов,. второй вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя, а выход - с входом третьего счетчика, входом второго дополнительного триггера, первым входом четвер-. того дополнительного элемента И и первым входом пятого дополнительного элемента И, выход которого подключен к первому входу регистра, первый выход которого соединен с вторым входом второго счетчика, а второй выход - с первым входом второго. дополнительного счетчика, выход которого подключен к второму входу регистра, выход второго дополнительного триггера соединен с вторым входом четвертого дополнительного элемента И и третвим.входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу второго дополнительного счетчика, третий вход которого

1 соединен с выходом второго формирователя управляющих сигналов, выход четвертого дополнительного элемента И через третий дополнительный триггер подключен к второму входу пятого дополнительного элемента И, выход второго дополнительного элемента И под" ключен к второму входу второго триггера, выход которого подключен к второму входу третьего дополнительно-.

iro элемента И, выход которого через четвертый формирователь управляющих сигналов соединей с первым входом четвертого дополнительного триггера, выход которого подключен к первому .входу шестого дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя сигналов измерительных визиров, а выход - с входом первого триггера.

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения периода полосовой структуры в доменосо держащих пленках.

Устройство содержит источник света

1 в виде оптического квантового.генератора, рассеивающий элемент 2 в виде диска, поляризатор 3, образец феррит-гранатовой пленки.4, анализатор 5, фотоприемник 6, блок формиро1042082 вания полосовой структуры 7, узел ге нерации магнитного поля 8, предвари" тельный усилитель 9, усилитель-формирователь 10, формирователи 11-14 управляющих сигналов, счетчики 15-20, блок сравнения кодов 21, цифропечатающий 22 и видеоконтрольный 23 блоки, смеситель 24, генератор опорной частоты 25, формирователь сигналов измерительных визиров 26, триггеры 27- 10

32, делитель частоты 33, дешифратор

34, регистр 35, элементы И 36-41, генератор синхроимпульсов 45.

Устройство работает следующим образом. l5

С помощью узла генерации магнитного поля 8 и, блока формирования 7, лабиринтная структура феррит-гранатовой пленки 4 преобразуется в полосовую. Пучок света с источника 1 про- 20 ходит через рассеивающий элемент 2, поляризатор 3, образец 4, анализатор

5 и попадает на фотоприемник 6. С помощью вращающегося рассеивающего диска 2 достигается лучшая равномерность освещенности образца и как следствие этого повышается отношение сигнал-шум.

С выхода фотоприемника электрический сигнал от полосовой страйпструктуры усиливаетСя предвариу.ельным усилителем 9, затем усилительформирователь 10 выделяет полезный сигнал из полного сигнала и преобразует видеосигнал в цифровую форму. С выхода формирователя 10 видеосигнал

35 в виде серии импульсов поступает на вход формирователя 13 и через смеситель 24 выводится на.экран видеоконтрольного блока 23. На экране форми40 руется увеличенное изображение участка феррит-гранатовой пленки в виде чередующихся черных и белых полос. С помощью Формирователя сигналов 26, генератора синхроимпульсов 45 и смесителя 24 на экране видеоконтрольно45

ro блока формируются измерительные визиры. Положение визиров на экране видеоконтрольнаго блока относительно краев страйп-структуры произвольно.

По команде "Пуск", задаваемой one-50 ратором, триггер 32 устанавливается в состояние 1. Разрешающий уровень с триггера 32 пропускает импульс с формирователя 26, соответствующий одному из визиров, через элемент И 4455 на счетный вход триггера 27. Триггер

I I l1

27 опрокидывается в состояние 1 и разрешающий уровень с его выхода подготавливает прохождение, и формирование импульсов по каждому фронту видеосигнала формирователя 13, а также прохождение импульсов опорной частоты с генератора 25 через элементы

И 37, С приходом первого видеоимпульса по его переднему фронту происходит формирование импульса определенной длительности, который записывается в счетчик 17 и устанавливает триггер

30 в состояние "1". Разрешающий уровень с триггера 30 пропускает импульсы с генератора 25 через элемент И 37 на вход счетчика 20. С приходом второго импульса, соответствующего заднему фронту видеоимпульса, устанавливается через элемент И 42 триггер

31 в состояние "1, разрешающий уровень с которого через элемент И 43 переписывает информацию из счетчика

20 в регистр 35, начиная со второго импульса. По импульсу с формирователя 26, соответствующему второму измерительному визиру, триггер 27 опрокидывается в состояние "0" и запрещает прохождение импульсов с генератора 25 в счетчик 20 и видеоимпульсов в счетчик 17. Одновременно по перепаду уровня с триггера 27 формирователь

12 вырабатывает импульс, по которому информация из регистра 35 переписывается в счетчик 20. Эта операция необходима для того, чтобы исключить лишнее количество импульсов, находящихся в счетчике 20, зафиксированное между первым видеоимпульсом и импульсом, соответствующим второму визиру.

В регистре же записано количество импульсов, пропорциональное линейному размеру между целым числом страйпов, которое заносится в счетчик 16. В счетчике 17 находится число импульсов, пропорциональное количеству страйпов. Для повышения точности устройства в нем предусмотрено усреднение результатов измерений за несколько циклов. При наличии разрешающих уровней с триггеров 27 и 29 синхроимпульсы с генератора 45 через элемент И 39 поступают на вычитающий вход счетчика 19, в котором предварительно записано число циклов. При полном вычитании счетчика 19 уровень с дешифратора 34 через формирователь

11 устанавливает в состояние "1 триггер 29, разрешающий уровень с которого устанавливает при сбросе триггера

27 через элемент И 40 триггер 28 в состояние "1". Уровень с выхода триг7 10420 гера 28 через элемент И 41 и формирователь 14 сбрасывает триггер 32, уровень с выхода которого запрещает прохождение импульсов с формирователя 26. Разрешающий уровень с. выхо- 5 да триггера 28 пропускает импульсы опорной частоты с генератора 25 через элемент И 36 на вход счетчика 15 и через делитель частоты 33 на вычитаю - щий вход счетчика 16.-При равенстве обратного кода счетчика 17 и кода

Ф .счетчика 15 блок сравнения 21 каждый раз выдает импульс, который сбрасывает счетчик 15 и увеличивает содержимое счетчика 18 на единицу. Так про" 15 должается до полного вычитания счетчика 16, который через элемент И 38 сбрасывает триггер 28. Одновременно импульс с элемента И 38 разрешает передачу результата измерения из счет- 20 чика 18 в цифропечатающий блок 22.

Перевод относительной величины количества импульсов, укладывающихся между целым числом страйпов, в абсолютную величину линейного размера про- 2S изводится путем задания коэффициента

8 деления делителя частоты 33. В конце измерения в счетчике 18 находится результат деления линейного размера участка страйп-структуры, заключенный между целым числом страйпов, укладывающихся в данном линейном размере.

Эффективность устройства состоит в том, что эа счет рассеивающего диска, установленного между источником света и поляризатором, повышается отношение сигнал-шум. Это, с, одной стороны расширяет нижний предел измерения в 4 раза по сравнению с из- вестным устройством, а с другой стороны совместно с использованием усреднения результата измерений и исключением субьективных ошибок опера- тора повышает точность в 2 раза по сравнению с известным устройством.

Кроме этого, произвольная установка визиров относительно краев страйпструктуры повышает быстродействие устройства в 2 раза и снижает утомляемость оператора.

1042082

Составитель Ю.Розенталь

Редактор Т. Парфенова Техред М.Гергель Корректор Й.Бокшан:.

Заказ 7135/52 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 с

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4