Способ измерения градиента напряженности магнитного поля Советский патент 1985 года по МПК G01R33/02 

2S

11

Изобретение относится к магнитной измерительной технике и может быть использовано для измерения градиента напряженности магнитного поля в зазорах электромагнитных устройств и устройств с постоянными магнитами.

Цель изобретения - повьшение точности измерения градиента напряженности магнитного поля.

Указанная цель достигается формированием дополнительного однородного постоянного магнитного поля, воздействующего на монокристаллическую магнитоодноосную пластину в направлении противоположном направлению измерявмого градиентного магнитного поля.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - зависимости контролируемого градиентного Н., однородного постоянного Нр, и результирующего Н р полей от расстояния в контролируемой зоне и вид картины на магнитоодноосной пластине в проходящем поляризованном свете, поясняющие предлагаемый способ.

Устройство для реализации предложенного способа содержит оптически последовательно соединенные источник 1 поляризованного света, поляризатор 2, прозрачную монокристаллическую магннтоодноосную пластину 3, анализатор 4, блок 5 наблюдения, источник 6 постоянного однородного магнитного поля и источник 7 градиентного поля.

Способ измерения градиента магнитного поля осуществляется следующим образом.

Свет от источника 1, проходя чере поляризатор 2j магнитоодноосную гШастину 3, анализатор 4 и попадая на блок 5 наблюдения, создает контрастную картину участков магнитоодноосной пластины, намагниченных в протит воположных направлениях. При наложеНИИ постоянного однородного магнитного поля, создаваемого источником 6 на контролируемое градиентное магнитное поле Hj, формируемое источником 7, результирующее поле Нр меняет знак в контролируемой зоне, проходя через нулевое значение в точках Xc,(Z), лежащих на линии АВ, ко172

торая, в случае наличия градиента по оси 0, является криволинейной. В окрестности линии АВ образуется полоса шириной L(Z), в которой результирующее поле меньше по абсолютной величине поля Hj насьпцения магнитоодноосной пластины и которая обладает вследствие этого лабирин.тарной доменной структурой и окружена с обеих сторон участками пластины, намагниченными до насыщения в . противоположные стороны и наблюдаемыми в поляризованном свете как темное и светлое поля.

При изменении постоянного однородного магнитного поля на величину границы этой полосы переместятся на расстояние 4X(Z) ) соответственно и градиенты магнитного поля для фиксированного направления (, определятся для участков исследуемой зоны, соответствующих указанным перемещениям, как

ДН„

.Mii

и

4X,(Z) )

Изменением амплитуды постоянного однородного магнитного поля добиваются перемещения полосы с доменной структурой по всей контролируемой зоне с нужной дискретностью. При этом определять градиент можно по смщению одной из границ полосы, используя определение градиента по второй границе лищь на том краю зоны, где первая граница выходит из поля зрения.

Таким образом, реализация предлагаемого способа позволяет измерить градиенты магнитного поля на сколь угодно малых участках, так как величина перемещения полосы с доменной структурой может быть сколь угодно малой, а точность измерения постоянного однородного магнитного поля не превьщхает.десятых долей процента. Кроме того, поскольку перемещение границы полосы осуществляется внешни полем, то отпадает необходимость в перемещении самой пластины, что существенно упрощает способ и повышает его точность.

У

Фиг.2

,

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДИЕНТА НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ, заключающийся в том, что монокристаллическую магнитоодноосную прозрачную пластину освещают источником поляризованного света, воздействуют на нее дополнительно созданным постоянным магнитным полем с неоднородньм градиентом в плоскости пластины и фиксируют смеяцение магнитных доменов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительное постоянное магнитное поле формируют однородным в плоскости пластины и направленным противоположно градиентному измеряемому полю, изменяют напряженность постоянного однородного магнитного поля и величину градиента напряйсенности магнитного поля определяют как отношение изменения напряженности постоянного однородного магнитного поля к величине вызванного указанным изменением смещения границы между намагниченной (П до насыщения областью пластинЫ и областью с лабиринтной доменной структурой .