Устройство для определения магнитных полей

Авторы патента:

G01R33/05 - в тонкопленочных элементах

Применение: в магнитометрии, в частности при определении поля магнитных головок. Сущность изобретения: устройство содержит блок регистрации визуальной информации, систему катушек Геймгольца, цилиндрический прозрачный микрокапилляр , заполненный магнитной жидкостью с микрокапельными агрегатами и размещенный между покровными стеклами, между которыми находится иммерсионное масло. Напряженность магнитного поля определяется путем сравнения с пороговыми полями возникновения неустойчивостей микрокапельных агрегатов. 2 ил.

1 ие изОБРктеник,",," „

ОПИСАН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 4882430/21 (22) 12:1 1.90 (46) 30.12.93 Бюл. Мя 47-48 (71) Ставропольский сельскохозяйственный институт (72) Дроздова В.И„Шагрова Г.В. (73) Дроздова Виктория Игоревна; Шагрова Галина

Вячеславовна (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГ-

НИТНЫХ ПОЛЕЙ (57) Применение: в магнитометрии, в частности при (в) RU (и) 2005310 С1 (51) 5 001КЗЗ 05 определении поля магнитных головок. Сущность изобретения: устройство содержит блок регистрации визуальной информации, систему катушек Геймгольца, цилиндрический прозрачный MHKpoKBllNlляр, заполненный магнитной жидкостью с микрокапельными агрегатами и размещенный между покровными стеклами, между которыми находится иммерсионное масло. Напряженность магнитного по- . ля определяется путем сравнения с пороговыми полями возникновения неустойчивостей микрокапельных агрегатов. 2 ил.

2005310 прозрачный капилляр с магнитной жидкостью, и блок регистрации визуальной ин- 30 формации. Разрешающая способность

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения полей рассеяния микроскопических объектов, в частности магнитных головок, Известны устройства для определения магнитного поля, основанные на применении полупроводниковых датчиков Холла.

Эти устройства позволяют изменять поле величиной, начиная с нескольких эрстед в обьеме, ограниченном датчиком Холла

1 мм х 1 мм. Недостатком этих устройств является низкая разрешающая способность, которая ограничена размерами датчика, ак как измеряемое поле усредняется

Ilo размеру датчика (В. И. Чечерников. Магнитные измерения, M.: МГУ, 1969, с. 387).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для исследования неустойчивости капли магнитной жидкости в цилиндрическом капилляре (B, Г. Баштовой, В, П. Михалев, А. Г. Рекс и др. Неустойчивость ограниченных обьемов магнитной жидкости в каналах.

Магнитная гидродинамика, 1987, N 1, с.

58...62), принятое за прототип. Известное устройство содержит намагничивающую систему вЂ” катушки Гельмгольца, в центре которой расположен цилиндрический известного устройства ограничена размерами капилляра d = 1,28 мм и длиной цилиндрического столбика жидкости в капилляре ! =15мм.

Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности и разрешающей способности определения магнитных полей.

Цель достигается тем, что в известном устройстве цилиндрический прозрачный капилляр размером 1 м, содержащий каплю магнитной жидкости и немагнитный прозрачный раствор хлористого кальция, заменяют микрокапилляром размером 20 мкм, содержащим магнитную жидкость с микрокапельными агрегатами. Разрешающая способность предлагаемого устройства ограничена размерами микрокапельных агрегатов, составляющими 2 вЂ” 20 мкм, что на два порядка выше, чем в известном устройстве.

На фиг, 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 вЂ” изменение формы микрокапельного агрегата при наложении магнитного поля.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, которое состоит из блока 1 регистрации визуальной информации, катушек 2

Гельмгольца, цилиндрического прозрачного микрокапилляра 3, расположенного на

25 оптической оси блока 1 регистрации в центре катушек 2 таким образом, что продольная ось микрокапилляра перпендикулярна вектору напряженности магнитного поля катушек 2 Гельмгольца, микрокапилляр 3 заполнен магнитной жидкостью с микрокапельными агрегатами и размещен между покровными стеклами 4, между которыми находится иммерсионное масло 5.

Для обеспечения работоспособности предлагаемого устройства используется блок 1 регистрации визуальной информации, оптическая ось которого перпендикулярна плоскости, в которой находятся продольная ось микрокапилляра 3 и вектор напряженности магнитного поля катушек 2, т.е. в предлагаемом устройстве оптическая ось блока 1 и вектор напряженности магнитного поля взаимно перпендикулярны, в то время как в известном устройстве, выбранном в качестве прототипа, оптическая ось блока регистрации и век гор напряженности магнитного поля параллельны друг другу.

На фиг, 2 показана форма микрокапельного агрегата вне поля вЂ” а; в слабом полевЂ” б; при достижении пороговых значений поля Н1, Н2 и Нз вЂ” e, r, д соответственно.

Принцип работы предлагаемого устройства основан на том, что напряженность магнитного поля определяют путем сравнения с пороговыми полями возникновения неустойчивостей микрокапельных агрегатов; по отношению к сильному удлинению в поле Н1, по отношению к расщеплению торцов в поле Н2 и по отношению к разрывам в поле НЗ, Низкое значение коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела микрокапельный агрегат вЂ” окружающая его жидкость и высокая магнитная проницаемость микрокапельных агрегатов позволяют получить пороговые значения полей Н1, Н2 и НЗ порядка нескольких эрстед, что позволяет увеличить разрешающую способность предлагаемого устройства по сравнению с прототипом. В известном устройстве чувствительность ограничена величиной не менее 40 Э, так как это минимальное магнитное поле, при котором возникает неустойчивость капли магнитной жидкости в немагнитном растворе при ограничении объема стенками капилляра диаметром 1 мм.

Предлагаемое устройство работает следующим образом, С помощью блока 1 регистрации визуальной информации, например микроскопа, получают вне поля четкое изображение микрокапельных агрегатов, находящихся в микрокапилляре 3, так как микрокапилляр находится в иммерсионном масле 5 между двумя плоскими параллель2005310 ными друг другу покровными стеклами 4, то цилиндрическая форма микрокапилляра не искажает форму микрокапель, и вне поля форма микрокапель сферическая; размещают исследуемый объект вблизи микрокапил- 5 ляра 3, регистрируют изменение формы микрокапельных агрегатов и их пороговые неустойчивости вЂ” сильное удлинение, расщепление торцов и разрывы, Сопоставляют возникновение неустойчивостей под дейст- 10 вием поля исследуемого объекта с результатами калибровки в поле катушек 2

Гельмгольца. Считают, что измеряемое поле равно полю катушек Гельмгольца, если в этих полях форма микрокапельных агрега- 15 тов одинакова.

Калибровка микрокапельных агрегатов проводится в однородном поле катушек 2

Гельмгольца, Для калибровки с помощью блока 1 регистрации визуальной информа- 20 ции получают четкое изображение микрокапельных агрегатов; подключают катушки к источнику питания и увеличивают ток до тех пор, пока не будут иметь место пороговые неустойчивости; в поле Н1 микрокапельные 25 агрегаты скачком сильно удлиняются, в поле

Н2 происходит расщепление торцов, в поле

НЗ вЂ”; определяют величины порого30 на оптической оси которого расположен капилляр, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способности, продольная ось капилля35 ра параллельна плоскости катушек, а магнитная жидкость содержит микрокапельные агрегаты.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАГНИТН6!Х ПОЛЕЙ, содержащее цилиндрический прозрачный капилляр с магнитной жидкостью, расположенный в системе катушек Гельмгольца, оси которой перпендикулярны к продольной оси капилляра, блок регистрации визуальной информации, вых полей и заносят полученные результаты в градуировочную таблицу, производя калибровочные измерения для микрокапель разного диаметра, Сопоставительный анализ заявляемого устройства и прототипа показывает, что заявляемое решение отличается от известного тем, что в качестве магнитного датчика вместо капилляра диаметром 1 мм, заполненного каплей магнитной жидкости и немагнитным прозрачным раствором, используется микрокапилляр, заполненный магнитной жидкостью с микрокапельными агрегатами. Кроме того, заявляемое решение отличается от прототипа взаимным расположением блока регистрации визуальной информации и катушек Гельмгольца. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию "новизна". При сравнении не только с прототипом. но и с другими известными решениями не обнаружены решения, обладающие сходными признаками, Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия". (56) Магнитная гидродинамика, 1987, N 1, с. 58 вЂ” 62.

2005310

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Заказ 3432

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель В. Дроздова

Редактор Т. Лошкарева Техред М.Моргентал оРРектоР М, Демчик

Устройство для определения магнитных полей

Похожие патенты:

Датчик магнитного поля // 1810855

Изобретение относится к электроизмерительной технике

Способ измерения электросопротивления тонких магнитных пленок // 1803892

Способ определения полей анизитропии эпитаксиальной ферритовой пленки // 1772774

Изобретение относится к твердотельной СВЧ-электронике, и может быть использовано для измерения полей (констант) анизотропии эпитаксиальных ферритовых пленок

Способ изготовления магниточувствительного полоскового элемента на основе тонкопленочного композитного магниторезистивного материала // 1764423

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении элементов, предназначенных для измерения и детектирования магнитных полей

Способ неразрушающего измерения намагниченности насыщения и констант анизотропии ферромагнитных пленок // 1755220

Изобретение относится к радиоэлектронике и электронной технике и может быть использовано при измерении параметров ферромагнитных пленок как в процессе их производства, так и при изготовлении пленочных спин-волновых СВЧ-приборов

Устройство для магнитооптических температурных исследований феррит-гранатовых пленок // 1734058

Изобретение относится к магнитометрической технике и предназначено для исследования магнитных характеристик пленок в устройствах памяти на цилиндрических доменах

Способ определения кристаллографических направлений в магнитных пленках с орторомбической анизотропией методом ферромагнитного резонанса // 1718162

Изобретение относится к магнитометрии тонких пленок и может быть использовано для контроля их параметров при использовании в запоминающих устройствах

Устройство для измерения коэрцитивной силы доменосодержащих структур // 1718161

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения характеристик магнитных пленок

Способ определения ширины линии ферромагнитного резонанса в пленках феррита на свч // 1698856

Способ определения намагниченности насыщения ферритов на свч // 1698855

Изобретение относится к технике контроля намагниченности насыщения ферритов на СВЧ

Магнитометр // 2100819

Изобретение относится к магнитометрам и может быть использовано для измерения напряженности магнитного поля и вектора магнитной индукции в науке, промышленности, медицине

Датчик магнитного поля // 2150712

Изобретение относится к электроизмерительной технике и, прежде всего, к магнитометрии

Магниточувствительный элемент // 2210086

Изобретение относится к области электротехники, в частности к магниторезистивным считывающим элементам, и может быть использовано в компьютерной технике для считывания информации с магнитных носителей с высокой информационной плотностью, а также в сенсорной технике и автоматике

Датчик магнитного поля // 2381515

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряженностей магнитных полей, например, в геофизических исследованиях

Датчик магнитного поля // 2091808

Изобретение относится к электроизмерительной технике

Устройство для определения магнитных полей // 2019853

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения полей рассеяния микроскопических объектов, в частности магнитных головок

Способ определения параметров тонких магнитных пленок // 2047183

Изобретение относится к способам измерений параметров тонких магнитных пленок (ТМП) и может найти применение при научных исследованиях и технологическом контроле образцов ТМП, например, гранатовых эпитаксиальных структур

Датчик слабых высокочастотных магнитных полей // 2536083

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой датчик слабых высокочастотных магнитных полей и может применяться в первую очередь в магнитометрии. Датчик содержит диэлектрическую подложку, на верхней стороне которой нанесены полосковые проводники двух микрополосковых резонаторов, а на нижней стороне осаждена магнитная пленка, покрытая металлическим слоем, выполняющим роль экрана. Проводники резонаторов расположены под оптимальным углом друг к другу, обеспечивающим максимальный коэффициент преобразования датчика и определяемым по формуле ϕ 0 ≈ 4 π H k M s , где Hk - поле одноосной магнитной анизотропии тонкой магнитной пленки, a Ms - намагниченность насыщения пленки. Мощность СВЧ-генератора подается на оба резонатора одновременно, а выходной сигнал датчика формируется двумя сигналами, снимаемыми одновременно с этих двух резонаторов, при этом сигналы резонаторов суммируются, а шумы генератора компенсируются. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности датчика высокочастотных магнитных полей. 3 ил.

Графеновый спиновый фильтр // 2585404

Использование: для формирования групп поляризованных электронов с заданной ориентацией спина в устройствах твердотельной электроники. Сущность изобретения заключается в том, что графеновый спиновый фильтр содержит монослой графена с двумя ферромагнитными электродами, изолирующий слой, расположенный между монослоем графена и каждым из ферромагнитных электродов, и слой благородного металла, в качестве изолирующего слоя использован буферный монослой графена, размеры которого ограничены размерами ферромагнитного электрода, а слой благородного металла расположен между ферромагнитным электродом и буферным монослоем графена, слой благородного металла состоит из монослоя атомов золота. Технический результат: обеспечение возможности повышения степени спиновой поляризации тока и уменьшения потерь спинового тока. 4 ил.