Устройство для измерения напряженности поля анизотропии феррит-гранатовых пленок

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ АНИЗОТРОПИИ ФЕРРИТ-ГРАНАТОВЫХ ПЛЕНОК, содержащее поляризационный микроскоп с источником . поляризованного света, фотоприемник, оптически связанный с микроскопом, Источник переменного магнитного поля, ориентированного вдоль оптической оси поляризационного микроскопа , источник постоянного магнитного поля, ориентированного вдоль фокальной плоскости поляризационного микроскопа, отличающееся тем, что, с целью повьшкния быстродействия устройства, в него введены источник порогового напряжения, компаратор, блок управления, управляемый источник переменного тока, управляемый источник .постоянного тока, индикатор в виде цифрового вольтметра и согласующий элемент в виде резистора, причем входы компаратора подключены к выходам фотоприемника и источника порогового напряжения, вход блока управле - . . ... ния подключен к выходу компаратора, а выход - к управляемого источника переменного тока, входу управляемого источника постоянного тока и управляющему входу цифрового вольтметра, измерительный вход которого подключен к выходу согласующего элемента, вход которого подключен к выходу источника постоянного магнитного поля, вход которого подключен к выходу управляемого источника постоянного тока, а выход управляемого источника переметного тока - к входу источника переменного магнитного поля.: 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю § щ е е с я тем, что блок управления содержит два импульсных инвертора, триггер, два ключа, депшфратор, состоящий из трех реле, и генератор запускающих импульсов , причем вход первого импульсного инвертора соединен с выходом первого ключа, выходы импульсных инверторов подключень к соответствующим входам триггера, выход которого подключен к входу второго ключа, выход которого подключен к входам реле, выход первого из которых является первым выходом блока управления, выход второго - 1.4 вторым выходом, выход третьего подключеи М к входу генератора запускающих импульсов, выход которого является третьим выходом блока управления, а вход второго импульсиого инвертора является входом блока управления .

СОЮЗ СОВЕЧ13КИХ

Х И ПЮ

РЕСПУБЛИК аа 01) А

ЗИ) 6 11 С ll 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHPHTHA

Р

oll_#_GAHNE изоБркткния /"

K llBTOaCHOMV СВИДЕТВВСТВУ (21) 3617873/24 — 24 (22) 11.07.83 (46) 07.10.84. Бюл. и 37 (72) В. П. Дмитриев, П. В. Иванов, Л. Н. Михайлов и В. 3. Трубников (53) 681.327(088.8) (56) 1. Физическая электроника", 1978, N 17, с. 87-93.

2. IEEE Trans on Magn. MAG-7, 1971, р. 472.

3. "Метрология", 1978 No 7, с. 47 — 42 (прототип) . (54)(57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ АНИЗОТРОПИИ

ФЕРРИТ вЂ” ГРАН АТОВЫХ ПЛЕНОК, содержащее поляризационный микроскоп с источником, поляризованного света, фотоприемник, оптически связанный с микроскопом, Источник переменного магнитного поля, ориентированного вдоль оптической оси поляризационного микроскопа, источник постоянного магнитного поля, ориентированного вдоль фокалъной плоскости поляризационного микроскопа, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повьшкния быстродействия устройства, в него введены источник порогового напряжения, компаратор, блок управления, управляемый источник переменного тока, управляемь1й источник постоянного тока, индикатор в виде цифрового вольтметра и согласующий элемент в виде резистора, причем входы компаратора подключены к выходам фотоприемника и источника порогового напряжения, вход блока управления подключен к выходу компаратора, а вы. ход — к вводу управляемого источника переменюго тока, входу управляемого источника постоянного тока и управляющему входу цифрового вольтметра, измерительный вход которого подключен к вьмоду согласующего элемента, вход которого подключен к выходу источника постоянного магнитного поля, вход которого подключен к выходу управляемого источника постоянного 1QKa, $ выход управляемого источника переменного тока к входу источника переменного магнитного

1 поля.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок управления содер- Е жит два MMllyslbcHblx инвертора, тригтер, . два ключа, дешифратор, состоящий иэ трех реле, и генератор запускающих импульсов, причем вход первого импульсного инвер- тора соединен с выходом первого ключа, вы ходы импульсных ннверторов подключенЫ к соответствующим входам триггера, выход которого подключен к входу второго ключа, выход которого подключен к входам реле, выход первого иэ которых является первым выходом блока управления, выход второго .— вторым выходом, выход третьего подключен к входу генератора запускающих импульсов, выход которого является третьим выходом .блока управления, а вход второго импульс ного инвертора является входом блока управления.

1117711.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в производстве запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах.

Известно устройство для измерения напряженности поля аниэотропии, содержащее источник поляризованного света, оптически связанного с аналюатором и фотоприемником, выход которого соединен с первым входом двухкоординатного самописца, два источника 10 постоянного и переменного магнитных полей, направленных вдоль оптической оси устройства, и один источник постоянного магнитного поля, величина которого фиксируется путем подачи на второй вход самописца токового сигнала, определяющего напряженность магнитного поля. Исследуемый образец помещается на пути поляризованного пучка света между источником света и анализатором так, что плоскость пленки ориентируется перпендикулярно оптической оси устройства (11.

К.недостаткам данного устройства относится низкое-. быстродействие.

Известно магнитно-оптическое устройство для измерения напряженности поля анизотропии феррит-гранатовых пленок, содержащее поляризационный микроскоп для наблюдения за доменами и источник постоянного магнитного поля, ориентированного в плоскости, перпендикулярной оптической оси микроскопа. Исследуемый образец помещается на предметном столике микроскопа на пути луча поляризованного света, в окуляр микроскопа наблюдают доменную структуру, меняющуюся под действием планарного магнитного поля.

По мере его увеличения домены уменьшаются в размерах, а при некотором значении поля, когда пленка оказывается намагниченной qo насыщения в плоскости, видимые в микроскоп домены исчезают, а соответствующая величина напряженности планарного поля определяется как искомая (2).

Недостатком устройства является высокая погрешность измерения в случае субмикрон,ных размеров доменов.

Наиболее близким по технической сущноо. 45 ти к иэоб,ретению является устройство для измерения напряженности поля анизотропии, Ю содержащее поляризационный микроскоп с источником поляризованного света, оптически связанного с фотоприемником, выход которого подключен к первому входу двух.. координатного самописца, источник переменного магнитного поля, электромагнит планарного поля, питаемый от источника пилообразного тока, величина которого записывается самописцем, Исследуемый образец пленки помещается на предметном столике микроскопа на пути луча полярюованного света, так что его плоскость оказывается перпендикулярной оптической оси микроско па.

На диаграмме самописца в пропорциональных величинах записывается зависимость продольной восприимчивости пленки от величины планарного магнитного поля (3).

Недостатком известного устройства является малая производительность, обусловленная необходимостью расшифровки зависимости продольной восприимчивости от величины планарного магнитного поля, Целью изобретения является повышение быстродействия — повышение производительности устройства для измерения напряженности поля анизотропии феррит-гранатовых пленок.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения напряженности поля анизотропии феррит-гранатовых пленок, содержащее поляризационный микроскоп с источьиком поляризованного света, фотоприемник, оптически связанный с микроскопом, источник переменного магнитного. поля, ориентированного вдоль оптической оси поляризаць онного микроскопа, источник постоянного маг нитного поля, ориентированного вдоль фокальной плоскости поляризационного микроскопа, введены источник порогового напряжения, компаратор, блок управления, управляемый источник переменного тока, управляемый источник постоянного тока, индикатор в виде цифрового вольтметра и согласующий элемент в виде резистора, причем входы компаратора подключены к выходам фотоприемника и источника порогового напряжения, вход блока управления подключен к выходу компаратора, а выходы — к входу управляемого источника переменного тока, входу управляемого источника постоянного тока и управляющему входу пифрового вольтметра, измерительный вход которого подключен к выходу согласующего элемента, вход которого подключен к выходу источника постоянного магнитного поля, вход которого подключен к выходу управляемого источника постоянного тока, а выход управляемого источника переменного тока — к входу источника переменного магнитного поля.

Кроме того, блок управления содержит два импульсных инвертора, триггер, два ключа, дешифратор, состоящий из трех реле, и генератор запускающих импульсов, причем вход первого импульсного инвертора соединен с выходом первого ключа, выходы импульсных инверторов подключены к соответствующим входам триггера, выход которого подключен к . входу второго ключа, выход которого подключен к входам реле, выход первого

3 . 11177 иэ которых является первым выходом блока управления, выход второго — вторым выходом, выход третьего подключен к входу генератора запускающих импульсов, выход которого явля. ется третьим выходом блока управления, а вход второго импульсного инвертора является входом блока управления.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема блока управления.

Устройство содержит поляризационный микроскоп l, источник 2 поляризованного света, фотоприемник 3, исследуемый образец 4 феррит-гранатовой пленки, источник 5 переменного магнитного поля, источник 6 посто. янного поля, причем источник 5 вы- 15 полнен в виде соленоида, продольная ось которого направлена вдоль оптической оси мик-, роскопа 1, а источник 6 установлен так, что

его магнитное поле направлено вдоль фокальной плоскости микроскопа 1, управляемые источники переменного 7 и постоянного 8 тока, согласующий элемент 9, выполненный в виде резистора, индикатор в виде цифровоГо вольтметра 10, блок ll управления, компарйтор 12 и источник 13 порогового напряжения.

Блок 11 содержит триггер 14, импульсные инверторы 15 и 16, первый ключ 17, три реле

18 — 20, генератор 21 запускающих импульсов и второй ключ 22, Устройство работает следующим образом.

Амплитуда переменного магнитного поля, 30 задаваемого источниками 5 и 7, устанавливается так, что сигнал фотоприемника 3 превышает шумы измерительной схемы, но модулирующий магнитный сигнал много меньше поля анизотропии. Для практической реализации амплитуда переменного поля не должна irpeвышать 10 Э.

Величину, порогового сигнала, поступающего с выхода источника 13 на вход блока 12, устанавливают равной величине фотосигнала 40 при планарном поле, равном напряженности поля аниэотропии.

Сопротивление резистивного датчика 9 напряженности постоянного магнитного поля выбирается много меньшим сопротивления обмот-45 ки электромагнита, являющегося источником 6 постоянного магнитного поля, чтобы не пере-гружать источник 8 постоянного тока, и достаточно большим, чтобы падение напряжения на нем в пределах рабочих токов не было 50 (11 4 меньше чувствительности цифрового вольтметра 10. Практически сопротивление датчика выбирается в пределах 0,01+1 Ом. Чтобы избежать непроизводительных пересчетов величин токов или напряжений в напряженность магнитного поля, целесообразно величину сопротивления датчика 9 выбирать равной величине первой производной поля по току для используемого источника 6, тогда показания вольтметра 10 будут численно соответствовать величине магнитного поля в соответствующих магнитных единицах измерения.

Образец 4 помещают в фокальной плоскости микроскопа 1. При нажатии ключа 17 ". (кнопки запуска) сигнал инвертора 15 поступает на вход триггера 14, переводя его в рЖочий режим, при котором ключ 22 открывается и включает контакты реле 18 — 20, которые, в свою очередь, включают источники 7 и 8 и генератор 21 импульсов, поступающих на вольтметр 10 через каждые 60 мс. Переменное магнитное поле от источника 5, воздействуя на образец 4, модулирует проходящий через образец световой поток, поступающий на фотоприемник 3, сигнал от которого поступает на вход блока 12. Одновременно на образец

4 воздействует планарное поле от источника 6, при этом величина планарного поля возрастает в связи с чем сигнал с фотоприемника уменьшается. Блок 12 сравнивает оба сигнала и, когда они оказываются равными, подает сигнал на вход инвертора 16, который своим выходным импульсом переводит триггер 14 в положение, отвечающее закрьпому ключу 22 с выключенными реле 18-20. При.этом источники 7 и 8 и генератор 21 отключаются, схема возвращается в исходное состояние. По шкале вольтметра 10 отсчитывается величина напряженности планарного поля, отвечающая последнему запускающему импульсу генератора 21 в момент срабатывания блока 12 сравнения и блока 11 управления, что соответствует величине напряженности поля анизотропии исследуемого образца >

Изобретения существенно повышает быстродействие устройства для измерения напряженности поля анизотропии феррит-гранатовых пленок.

Фиг. 1

Составитель В. Костин

Техред JL Микещ

Редактор В. Иванова

Корректор В. Гирняк

Заказ 7264/37

Тираж 574

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иаобретений и открытий

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

Подписное

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