Устройство для измерения напряженности поля магнитоодноосной анизотропии в доменосодержащих пленках Советский патент 1984 года по МПК G01R33/02 G01R33/05 

Изобретение относится к магнитш измерениям и может быть использовано в вычислительной технике, в частности, при измерении параметров магнито одноосной анизотропии в доменосодержащих пленках. Известно устройство для, измерения продольной восприимчивости, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор,.фильтр и фотоприемник, элеектромагнит для создания поперечного магнитного поля, модулирующую катушку, фазочувствитеЛьный усилитель, двухкоординатг ный регистратор, на один вход которого поступает сигнал, пропорциональ ный напря женности магнитного поля, а на другой - пр 9порциональный магнитной восприимчивости исследуемого образца пленки ij , Однако ЭТО устройство имеет низки быстродействия и точность, которые полностью определяются субъективными качествами оператора. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерений напряженнос ти поля магнитоодноосной анизотропии в доменосодержащих пленках, содержащее оптически связанные источник све та, поляризатор, анализатор, фотоприемиик, последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, усилитель мощности и блок генерации поперечного магнитного поля, последдвательно соединенные генератор тока и блок генерации продольного магнитного поля 2 , Однако данному устройству свойственна низкая точность измерений,что объясняется большим уровнем toyMOB и флуктуацией сигнала в процессе измерения из-за использования одного фот приемника. Хромэ этого, быстродействи и точность измерений полностью зависят от субъективных качеств; оператор Цель изобретения - повьниеняе быст родействия и точности измерений. Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерений напря женности поля магнитоодноосной анизотропии в доменосодержащих пленках,, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, ансшизатор, фотоприемник,- последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, усилитель мощности и блок гене рации поперечного магнитного поля, последовательно соединенные генератор тока и блок генер ации продольного маг . нитного поля, а также регистратор, дополнительно введены второй фотоприемник, последовательно соединенные дифференциальный усилитель, нормирующий усилитель, первый аналого-цифровой преобразователь, первый регистр, второй регистр и ,первый блок И, последовательнр соединенные преобразователь Холла, усилитель, второй анало.го-цифровой преобразователь, третий регистр, четвертый регистр и второй блок И, последовательно соединенные блок сравнения кодов, формирователь импульсов и блок управления, при этом анализатор выполнен в виду двух1лучевой призмы, оптически связанной с входами первого и второго фотопр-иемников, включенных по дифференциальной схеме, выходы которых подключены к соответствующим входам дифференциального усилителя, выходы первого и второго регистров соединены с соответствующими входами блока сравнения кодов, второй выход первого аналого-цифрового преобразователя подключен к второму входу второго регистра, выход усилителя подключен к . второму входу усилителя мощности, второй- выход второго аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом четвертого регистра, выход формирователя импульсов подключен к вторым входам первого и второ-г го блоков И, первый и второй выходы блока управления - соответственно к входу генератора пилообразного напряжения и к входу генератора тока, первый и второй входы блока индикации соединены а выходакм соответственно первого и второго блоков И, а первый и второй входы регистратора соответственно с выходом усилителя и выходом нормирующего усилителя. На чертеже приведена структурная схема поясняющая работу устройстга. Устройство для измерений напряженности поля магнитоодноосной анизотропик в доменосодержащих пленках, содержит оптически связанные источник 1 света, поляризатор 2, анализатор 3, фотоприемник 4, последовательно соединенные генератор 5 пилообразного напряжения, усилитель 6 мощности и блок 7 генерации поперечного магнитного поля, последовательно соеди-ненные генератор 8 тока и блок 9 генерации продольного магнитного поля, второй фотоприемник 10, последовательно соединенные дифференциальный усилитель 11, нормирующий усилитель 12, первый аналого-цифровой преобразователь 13, первый 14 и второй 15 регистры и первый блок И 16, последовательно соединенные преобразователь Холла 17, усилитель 18, второй аналого-цифровой преобразователь 19, третий 20 и четвертый 21 регистры и второй блок И 22, последовательно соединенные блок 23 сравнения кодов и формирователь 24 импульсов, анализатор 3 выполнен в виде двухлучевой призмы, оптически связанной с входами первого 4 и второго 10 фотоприемников, включенных по дифференциальной схеме, выходы

которых подключены к соответствующим входам дифференциального усилителя 11 выходы первого.14 и второго 15 регистров соединены с соответствующими входами блока 23 сравнения кодов, второй выход- первого аналого-цифрового преобразователя 13 подключен к второму входу второго регистра 15, выход усилителя 18 подключен к второму входу усилителя 6 мощности, второй выход второго аналого-цифрового преобразователя 19 соединен с вторым входом четвертого регистра 21, выход формирователя 24 импульсов подключен к второ входам первого 16 и второго 22 блоков И, вход блока 25 управления - к

выходу формирователя 24 импульсов, а первый и второй выходы - .соответственно к входу генератора 5 пилообразного напряжения и к входу тенератора 8 тока, а первый и второй

входы регистратора 26 - соответственно к выходам усилителя 6 и .выходу нормирующего усилителя 12, и блок 27 индикации. Образец 28 помещен в блоки 7 и 9 намагничивания,

Устройство работает следующим образом..

По команде блока 25 управления с помощью генератора 8 тока в блоке 9 генерации срздается постоянное продольное магнитное поле определенной амплитуды. Затем по команде блока 25 управления происходит запуск генератора пилообразного напряжения, который через усилитель 6 мощности создает в блоке 7 генерации поперечное по отношению к оси легкого намагничивания пленки магнитное поле. При изменении внешнего поперечного поля происходит поворот плоскости поляризации светового потока, прошедшего измеря.екмй образец 28 пленки. Сигнал с пленки, пропорциональный продольной магнитной восприимчивости, регистрируется фотоприемниками 4 и 10, усиливается усилителем 11, нормируется по амплитуде усилителем 12 и поступает на вход У двухкоординат фго регистратора 26, на вход X которого поступает сигнал, пропорциональный сигналу с преобразователя 17 Холла, через усилитель 18.Регистратором производится регистрация зависимости продольной магнитной восприимчивости от напряженности поперечного магнитного поля. Сигнал с усилителя 18 подается на вход усилителя б для стабилизации амплитуды поля. Одновременно сигналы с выходов усилителей 12 и поступают на входы соответствующих аналого-цифровых преобразователей 13 и 19.

Код, пропорциональный текущему знчению восприимчивости, в конце каждого такта измерения преобразователя 13 заносится в регистр 14. В начале следующего такта по сигналу с преобразователя 13 информация переписывается из регистра 14 в регистр 15, а в конце такта в регистр 14 заносится код измеренного значения восприимчивости. Таким образом, регистр 15 хранит код предыдущего измеренного значения. Информация с регистров 14 и 15 поступает на вход блока 23 сравнения кодов, который выдает сигнал при условии, что код с регистра 15 больше кода с регистра 14. Ангшогич.но прс«сходит запись кода, пропорционального напряженности поперечного магнитного, поля, в регистры 20 и 21. При достижении максимального значения продольной магнитной восприимчивости в регистре 15 находится код, соответствующий этому значению. В J следующем такте измерения в регистр J14 записывается код, который кеньше кода в регистре 15. Сигнал с выхо- . да блока 23 сравнения через формирователь 24 импульсов открывает блоки И 16 и 22, и информация с регистров 15 и 21 соответственно поступает в блок 27 инд 1кации. Одновременно с записью информации в блок 27 индикации сигнал с формирователя 24 через блок 25 управления запрещает работу генератора 5.

Включение фотоприемников по дифференциальной схеме позволяет повысить отношение сигнал-шум. Использование аналого-цифровых преобразователей регистров, блока сравнения кодов, блоков И, формирователя импульсов позволяет производить измерение в автоматическом режиме. В результате повышается быстродействие и точность устройства, что позволяет более эффективно проводить контроль пленок с магнитоодноосной анизотропией.

Ц

//

/

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ МАГНИТООДНООСНОЙ АНИЗОТРОПИИ В ДОМЕНОСОДЕРЖАРШХ ПЛЕНКАХ, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анапи ° затор, фотоприемник, последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, усилитель мощности и блок генерации поперечного магнитного поля, последовательно соединенные генератор тока и блок гене рации продольного магнитного поля, а также регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, в него дополнительно введены второй фотоприемник, последователь- но соединенные дифференциальный усилитель, нормирующий усилитель, первый анёшого-цифровой преобразователь, первый регистр, второй регистр и первый блок Н,последовательно соединенные преобразователь Холла, усилитель, второй аисшого-цифровой преобразователь, третий регистр, четвертый регистр и второй блок И, последовательно соединенные блок сравнения кодов, формирователь импульсов и блок управления, при этом анализатор выполнен в виде двухлучевой призмы, оптически связанной с входами первого и второго фотоприемников включенных по дифференциальной схеме, выходы которых подключены к соответствующим входам дифференциального усилителя, выходы первого и второго регистров соединены с соответствуюишми входсши блока сравнения кодов, второй выход первого аналого- , цифрового преобразователя подключен 9 к второму входу второго регистра, выход усилителя подключен к второму входу усилителя мощности, второй выход второго аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом четвертого регистра, выход формирователя импульсов подключен к вторым входам первого и второго блоков И, первый и второй выходы блока управления - соответственно к входу :о : ;о ;о ел генератора пилообразного напряжения и к входу генератсфа тока, первый и второй входы блока индикации соединены с выходако соответственно первого и второго блоков И, а первый и второй входы регистратора - соответственно с выходом усилителя и выходом нормируюьдего усилителя.