Способ измерения магнитного поля Советский патент 1991 года по МПК G01R33/05 

fe

Изобретение может быть использовано для измерения магнитных полей. Цель изобретения - повышение чувствительности измерений за счет снижения уровня шумов. Устройство, реализующее способ, содержит источник света 1, поляризатор 2, схему 3 для создания модулирующего поля, пакет 4 магнитоодноосных пленок, анализатор 5, фотоприемник 6, резонансный усилитель с индикатором 7. В измеряемое поле помещают пакет 4 магнитоодноосных пленок, просвечивают их лучом поляризованного света и регистрируют фотоотклик на выходе пакета пленок. Одновременно воздействуют модулирующим полем, причем площадь поверхности пленок с одним мгновенным направлением магнитного поля в области засветки равна площади поверхности с антипараллельным мгновенным направлением магнитного поля. 2 ил.

Изобретение относится к магнитным измерениям, а именно к способам измерения магнитного поля, основанным на регистрации смещения доменных стенок в чувствительном элементе при введении его в исследуемое поле, и может быть использовано для измерения слабых постоянных магнитных полей.

Цель изобретения - повышение чувствительности способа за счет подавления магнитных шумоа.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ, состоящая из источника 1 света, поляризатора 2, схемы 3 для создания модулирующего поля, многослойного образца 4, анализатора 5, фотоприемника 6, резонансного усилителя с индикатором 7.

На фиг. 2а,б в качестве примера представлены две схемы, обеспечивающие поляризационную модуляцию магнитным полем,

имеющим в любой момент времени противоположные направления в различных об-, ластях пленки (стрелками показано мгновенное направление тока, протекающего по схеме).

Способ осуществляется следующим образом.

В измеряемое поле помещают пакет магнитоодноосных пленок с доменной структурой, просвечивают их лучом поляризованного света и регистрируют фотоотклик на выходе.

Выражение изменения под действием поля светового потока, прошедшего пакет из 3-х пленок и анализатор, имеет следующий вид:

(5 рл/2Д8 п2 5т4 -ЗД22со8 Vsln4/

A sin2 -4A3sln2Vsln32 y где Д - относительное намагничивание сенсора, происходящее при смещении доменОVI

4 О

ю

ч|

ных стенок: для дальнейшего изложения существенно, что величина Л связана с изменением площади разнополярных доменов и поэтому зависит от направления приложенного поля;

V угол установки анализатора по отношению к поляризатору;

р - фарадеевский угол поворота плоскости поляризации в одной пленке.

Способ основан на использовании нелинейных по А членов, содержащихся в фотоотклике. Пусть к сенсору приложено два коллинеарных магнитных поля, измеряемое и модулирующее, создающее суммарное подмагничивание A -A n(t)A M.COSOI t. При этом все нечетны по AM члены скомпенсированы, так как по фиг.2, площади областей, отмеченных точкой с крестом, равны и скомпенсированы. Тогда при -45° единственная переменная компонента, сохранившаяся в третьем члене фотоотклика, примет вид

-12 Ди Дм-соз2 - sin3 2 у)

-6 А „ А м sin3 2 р- cos 2 ft) t.

Таким образом, измеряемое поле производит амплитудную модуляцию фотоотклика, принимаемого на несущей частоте 2 (а.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ измерения магнитного поля, включающий помещение пакета магнитоод- ноосных пленок в измеряемое магнитное поле, освещение его пучком плоскополяризованного света перпендикулярно плоскости пакета пленок, поляризационную модуляцию светового потока переменным магнитным полем, направленным вдоль оси, перпендикулярной плоскости пленок, и

регистрацию фотоотклика на выходе из пакета пленок, отличающийся тем, что. с целью повышения чувствительности измерений, поляризационную модуляцию осуществляют магнитным полем, мгновенное

направление которого противоположно в различных участках засвечиваемой поверхности, при этом площади с различным направлением воздействующего переменного магнитного поля равны между собой, регистрируют вторую гармонику частоты модуляции.

Н

Фиг.1

Фа 2

Л

)