Электроннозондовое устройство для контроля полей рассеяния магнитных головок Советский патент 1980 года по МПК G11B5/46 

ботки и индикации сигнала состоит из электронного преобразователя «длительность - амплитуда 10, включенного между фотоэлектронным умножителем 9 и электроннолучевой трубкой 11, луч которой развертыБается синхронно с разверткой электронного пучка с помощью генератора разверток 12. Для осуществления измерений одна из пар катушек 5 подключается к внешнему генератору пилообразного тока 13, а другая пара - к генератору разверток 12.

Устройство работает следующим образом.

Электронный пучок 1, фокусируемый системой формирования 3, развертывается катушками 2 либо только по строке Z (при считывании распределения компонент поля), либо по строке и кадру X-У (при высвечивании на экране электронно-лучевой трубки линий равной напряженности). Электронный пучок, пройдя область поля, создаваемого магнитной головкой 4, попадает на люминесцентный торец 6 гибкого волоконного световода, с противоположного торца 7 которого световой поток фиксируется фотоэлектронным умножителем 9, и после обработки в электронном преобразователе 10 информационный сигнал поступает на вход трубки 11. Магиитную головку 4 располагают таким образом, чтобы ее рабочий зазор был параллелен оптической оси Z, а пучок 1 скользил вдоль поверхности. В магнитном поле пучок отклоняется на расстояние S, зависящее от величины поля в каждой точке сканирования вдоль координаты У и от удаления строки сканирования по оси X. При строчной и кадровой развертках электронный пучок под воздействием поля рассеяния магнитной головки отклоняется на расстояние 5 так, что происходит ирерывание оптического сигнала (отсечка сигнала ножевой диафрагмой 8), регистрируемого фотоэлектронным умножителем 9. При подаче сигнала прерывания с умножителя 9 (фиг. 2,6) на вход электронного преобразователя 10 последНИИ вырабатывает прямоугольные видеоимпульсы t/2 (фнг. 2,6), которые отображают на экране электроннолучевой трубки контуры теневого изображения одной из составляющих ноля рассеяния (см. фиг. 3,а). Чтобы получить в автоматическом релагме распределение, например, тангенциальной составляющей поля на фиксированном удалении X от объекта, необходимо на катушки 5 (Xz на фиг. 1) подать пилообразный ток с частотой порядка 1 кГц от генератора 13. При этом для компенсации отклоиения зонда при строчной развертке в области сцинтиллятора 6 от катушек У (а тем самым и в области ножевой диафрагмы 8) в катушки YZ подается противофазное относительно основных катушек У пилообразное напряжение от генератора разверток 12, тем самым расширяя динамический диапазон измерений величин полей рассеяния.

Пилообразный ток в катушках Xz (фиг. 2,г) фиксируется по величине так, чтобы зонд (точнее высвечиваемое им световое пятно на торце 7 световода) как в отсутствие, так н при наличии магнитного поля нопадал на ножевую диафрагму. В момеит срыва светового сигнала и вызванного им электрического сигнала t/i (фиг. 2,д) в электронном преобразователе 10 (фиг. 1) формируются видеоимнульсы Uz (фиг. 2,е). Если зонд при линейной развертке дополнительно отклоняется по координате X под действием искомого магиитного поля, то время срыва сигнала ири каждом цикле пилообразного отклонения уменьшается на величину, пропорциональную Sn-S, где Sn - величина отклонения зонда нод действием пилообразного тока (фиг. 2,а), S - текущее отклонение зонда, вызываемое магнитным полем головки. Результирующая длительность хода зонда до отсечки на ножевой диафрагме изменяется в ту или иную сторону пропорционально отклонению и соответственно величине поля рассеяния. Необходимое функциональное кодирование «длительность - амплитуда сигнала осуществляется электронным преобразователем 10 (фиг. 1), на выходе которого формируется последовательность импульсов /2 (фиг. 2,е), промодулированных но амнлитуде таким образом, что максимальное значение каждого видеоимиульса Uz нроиорционально длительности хода электронного зонда до момента отсечки сигнала на диафрагме 8. Эта длительность, в свою очередь, линейно связана с величииой отклонения зонда в измеряемом поле и тем самым с локальным значением иоля в каждой точке вдоль координаты У. Выделив детектированием огибающую высокочастотных импульсов, можно получить сигналограмму распределения поля рассеяния, причем для снятия распределения нормальной составляющей (фиг. 3,г) необходимо предварительно развернуть на 90° относительно оси Z катушки 5 и нолсевую диафрагму 8.

На фиг. 3 ириведены кривые распределения поля видеоголовки с шириной рабочего зазора ,2 мкм. На фиг. 3,а отображена пространственная конфпгурация в виде линий равной напрял енности тангенциальной составляющей поля рассеяния BT-const 375 ГС при токах намагничивания , 20, 25 мА. На фиг. 3,6 приведены кривые распределения 5т при токе мА, снятые на расстоянии 0,5, 1 и 2 мкм от поверхности зазора головки. На фиг. 3,6 представлены линии равной напряженности нормальной составляющей поля магнитиой головки с шириной зазора 3 мкм при токе / const.

Пространственное разрешение, достигаемое при работе устройства, - десятые доли микрона, чувствительность к магнитному полю порядка 1 гаусс, погрешности измерений - не более 10%, динамический диапазон - от единицы до тысяч гаусс, позволяет получать уникальные измерения полей рассеяния магнитных головок.

Формула изобретения

Электроннозондовое устройство для контроля полей рассеяния магнитных головок, содержащее систему формирования и сканирования электронного пучка основными катушками, подключенными к генератору разверток, блок регистрации отклонения пучка, выполненный из последовательно расположенных волоконного световода, ножевой диафрагмы, фотоэлектронного умножителя и электроннолучевого индикатора, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона измерений составляющих магнитного поля рассеяния, оно снабжено дополнительными взаимно ортогональными катушками, электронным преобразователем «длительность -

амплитуда и внешним генератором пилообразного тока, причем дополнительные катушки расположены перед блоком регистрации, одна пара дополнительных катутек подключена к внешнему генератору пилообразного тока, другая - к генератору разверток, а электронный преобразователь включен между фотоэлектронным умножителем и электроннолучевым индикатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.J. Lazzari, R. Wade. Electron Probe Measurements of Field Distributions Near

Magnetic Recordings Heads. IEEE Transactions on Magnetics, 1971, 7, 3, 700.

2.Pay Э. И., Спивак Г. В., Голубков В. В., Назаров М. В. Электронная микроскопия

двумерных магнитных микрополей. - Радиотехника и электроника, 1977, № 11, 2365, (прототип).