Устройство для измерения магнитных па-PAMETPOB Советский патент 1981 года по МПК G01R33/12 

I

Изобретение относится к проектированию и изготовлению запоминающих устройств (ЗУ) на цилиндрических магнитных доменах (11МД) а более конкретно к аппаратуре контроля динамических параметров доменных границ в эпитаксиальных феррит-гранатовых пленках в технологическом процессе изготовления ЗУ на ЦМД.

Известно устройство для определе- НИН подвижности доменных стенок с помощью коллапсирования ЦМД, содержащее осветител$, цифровой вольтметр, линзу, поляризатор, источник питания, шунт, импульсную катушку, катушку поля смещения, импульсный генератор, осциллограф, микроскоп, анализатор и датчик тока 1.

Однако данное устройство не позволяет определить значение диаметра ЦМД в момент, предшествующий коллапсу, и имеет низкую точность и производительность определения начального диаметра ЦМД. Кроме того, процесс измерения в значительной мере затрудняется необходнмостью счета числа ЦМД в зоне анализа и фиксирования момента их коллапсирования.

. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерений, Указанная цель достигается тем,

5 что в устройство, содержащее опти. чески связанные осветитель, поляризатсф, линзу, импульсную обмотку, анализатор и микроскоп, последовательно соединенные усилитель мощносIQ ти и обмотку смещения, а также генератор импульсов, дополнительно вводятся последовательно соединенные камера телевизионная передающая, блок выделения импульсов блок формирования зоны анёшиза, блок счета доме15нов в зоне анализа, блок выделения импульсов от диаметра доменов, расширитель, сумматор, делитель и арифметическо-логический блок, блок вывода информации и видеоконтрольный

20 блок, последоватэльно соединенные счетчик полей анализа, цифроаналоговый преобразователь и усилитель мощности, последовательно соединенные

25 ф ; мирователь програнош, долговреMeumifl запоминающий блок (ДЗБ) и блок сравнения, а также оперативноэапсмшнающий блок (ОЗБ) и делитель импульсов, причем вход долговременлого запотлинающего блока соединен

со вторым выходом блока счета доменой в зоне анализа, а второй вход - с первым входом оперативнозапоминающего блока, второй вход которого соединен со вторым выхрдом формирователя программы, третий выход последнего соединен со входом генератора импульсов, а четвертый выход - со входом счетчика полей анализа, второй вход формирователя программы - со вторым выходом блока выделения импульсов, второй вход видеоконтрольного блока соединен со вторым выходом камеры телевизионной передающей, выход которой связан со вторым входом блока счета доменов в .зоне анализа, второй вход арифметическо-логического блока соединен с выходом блока сравнения, своим вторым входом соединенного с выходом оперативно-запоминающего блока, третий вход арифметическо-логического блока связан со вторым выходом счетчика полей анализа, выхо цифроаналогового преобразователя связан с первым входом делителя импуЛьсов, выходом соединенного с импульсной катушкой, а вторым вхбдом с выходом генератора импульсов.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит осветитель 1, поляризатор 2, линзу 3, импульсную обмотку 4, образец 5, анализатор б, обмотку 7 смещения, микроскоп 8, камеру 9 телевизионную передающую, источник 10 питания, усилитель 11 мощности, видеоконтрольный блок 12, блок 13 выделения .импульсов, ОЗюк 14 формирования зоны анализа, блок 15 счета доменов в зоне анализа, блок 16 выделения импульсов от диаметра домена, расширитель 17, сумматор 18 длительности импульсов от диаметра доменов, делитель 19, долговременный запоминаквций блок (ДЗБ) 20, оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 21, блок 22 сравнения, арифметическологический блок 23, блок 24 вывода инфо жации, формирователь 25 программы, счетчик 26 полей анализа, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП 27, делитель 28 импульсов и генератор 29 импульсов.

Устройство работает следующим образсм.

Изображение.доменной структуры в образце 5с помощью осветителя 1, поляризатора 2, линзы 3, анализатора б и микроскопа 8 проекцируется на приемную трубку передающей телевизионной камеры 9, где преобразуется 8 электрический сигнал и наблюдается на экране видеоконтрольного блока 12

Устройство позволяет осуществлять режим измерения начального дигшетра домена До, режим измерения диаметра домена ДрддВ момент, представляющий коллапсу ЦМД и режим динамического

коллапсирования ЦМД и обработки результатов измерения.

В режиме измерения начального диаметра ЦМД при помощи формирователя 25 програ1униы, счетчика 26 полей анализа, цифроаналогового преобразователя 27, усилителя 11 мощности и источника 10 питания задается поле смещения HCK,, равное 0,7-0,8 величи ны поля коллапса ЦМД, и при помощи генератора 29 импульсов, делителя 2 амплитуды импульсов и импульсной обмотки 4 генерируются ЦМД, изображение которых наблюдается на экране видеоконтрольного блока 12. Поле смещения з станавливается вблизи границы эллиптической неустойчивости ЦМД. Телевизионный сиггал, содержащий информацию о наблюдаемой в поле зрения микроскопа доменной структуре, поступает на блок 13 выдления импульсов, при помощи которых в блоке 14 осуществляется формирование зоны анализа, и на блок 15 счета доменов в зоне анализа, где осуществляется формирование счетных импульсов От ЦМД и подсчет их в зон анализа. Видеоимпульсы от ЦМД с выхода блока- 15 счета доменов в зоне анализа поступают на блок 16, где происходит выЛэление из них импульсов, соответствующих диаметру ЦМД в направлении строчной развертки. В расширителе 17 происходит их расширение и преобразование в последовательность счетных импульсов, которые суммируются в сумматоре 18 длительности импульсов от диаметра доменов. В делителе 19 осуществляется деление суммарной длительности импульсов от диаметров доменов на число доменов и число, соответствующее .усредненной начальной длительности импульсов от диаметра доменов с йыхода делителя 19 поступает в запоминакицее устройство арифметическс-логического блока 23.

В режиме измерения диаметра ЦМД в момент, предшествующий коллапсу Щ1Д при помощи формирователя 25 программы, счетчика 26 полей анализа, ДАЙ 27, усилителя 11 мощности, источника 10 питания и обмотки 7 смещения, осуществляется дискретное увеличение величины поля смещения. После каждого такого увеличения при помощи блока 15 счета доменов в зоне анализа, блоков 20 и 21 и блока 22 сравнения осуществляется счет доменов в зоне анализа и сравнение его с первоначальным числом. При равенстве предыдущего и текущего чисел доменов формирователь 25 программы дает разрешение на цикл измерения усредненного значения диаметра ЦМД, которое осуществляется блоком 16 выделения импульсов от диаметра домена, расширителем 17, сумматором 18 длительности. делителем 19 и арифметическо-логическим блоком 23. При неравенстве предыдущего и текущего чисел дсмено формирователь 25 програм№я разрешае запись в запоминающее устройство арифметическо-логического блока 23 усредненного значения от диаметров ЦМД, которое принимается за Драд. В режиме динамического коляапсирования ЦМД и обработки результатов измерения осуществляется генерация UHfl при помощи формирователя 25 программы, счетчика 26 полей ангшиз ЦАП 27, делителя 28 амплитуды илпульсов, генератора 29 импульсов импульсной обмотки 4, усилителя 11 мощности, источника 10 питания и ott мотки 7 смещения. По экрану видеоконтрольного блока 12 устанавливается зона анализа таким образом, что ее границы не касаются изображения подсчитывав доменов. Поле смещения устанавливае ся равным значению поля, при осуществляется измерение диаметра доменов До, Подсчитывается первоначальное число доменов в зоне анал за и записывается в блоке 20. Все эти операции аналогичны режиму измерения начального диаметра ЦМД и описаны выше. Режим динамического коллапсирования осуществляется следующие обра зом. При помощи формирователя 25 прог рам1«я, счетчика 26 полей анализа, ЦАП 27, делителя 28 амплитуды импул .сов, импульсной обмотки 4 и генератора 29 импульсов происходит дискре ное увеличение импульсного поля для первоначально заданной длительности импульса с генератора 29 импульсов . После каждого дискретного увеличения при помощи блока 15 счет доменов, блока 21 и блока 22 сравне ния первоначальное- число дсжеиов в блоке 20 сравнивается с текущим зна чением в блоке 21 и в случае наличи сигнала рассогласования на выходе блока 22 сравнения анализ прекращает ся, а амплитуда импульсного поля в виде кода со счетчика полей анализа поступает в запоминающее устройство арифметическо-логического блока 23. По программе с формирователя 25 программы данный цикл повторяется для длительности импульса с генератора 29 импульсов. Код числа, соответствующий измеренному значению подвижности доменных стенок, преобразуется в блоке 24 вывода информа-г ции в последовательность импульсов индикации и высвечивается в форме десятичных знаков на экране выдеоконтрольного блока 12. Наличие непосредственного измерения дис1метра ЦМД в момент, предшествующий коллапсированию, позволяет заменить расчетную величину результатом непосредственного измерения. Применение средств телевизионновычислительной автоматики в предлагйемсм устройстве, исключая субъективный фактор, позволяет повысить достоверность получаемого результата и в 5-6 раз увеличить производительность контроля. изобретения Устройство для измерения магнитных параметров, содержащее оптически связанные осветитель, поляризатор, линзу, импульсную обмотку, анализатор и микроскоп, последовательно соединенные усилитель мощностн и обмотку смещения, а также генератор импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измереннй, оно снабжено последовательно соединенными камерой телевизионной передающей, блоком выделения импульсов, блоком формирования зоны анализа, блоком счета доменов в зоне анализа, блоком выделения импульсов от дигилетра доменов, расширителем, сумматором, делителем и арифметическо-логичесКИМ блоком, блоком вывода информации и видеоконтрольньм блоком, последовательно соединенными счетчиком полей анализа, цифроаналоговым преобразователем и усилителем мощности, последовательно соединенными формирователем программы, долговременным запоминающим блоком и блоком сравнения, а также оперативно-запоминающим блоком и делителем импульсов, причем вход долговременного запоминающего блока соединен со вторым выходом блока счета доменов в зоне анализа, а второй вход - с первым BxdiiOM оперативно-запоминающего блока, второй вход которого соединен со BTOpfcjM выходом формирователя прогргммы, третий выход последнего соединен со входом генератора импульсов, а четвертый выход - со входом счетчика полей анализа, второй вход формирователя программы - со вторым выходом блока выделения нмпульсов, второй вход видеоконтрольного блока соединен со вторш выходом кг1меры телевизионной передающей, выход которой связан со вторым входом блока счета доменов в зоне анализа, второй вход арифметическо-логического блока соединён с выходом блока сравнения, своим вторым входом соединенного с выходом оперативно-запоминающего блока, третий вход арифметическо-. логического блока связан со вторьм выходом счетчика полей ангшиза, выход :цифроансшогового1 преобразователя связан с первым входом делителя импульсов, выходом соединенного с

импульсной катушкой, а вторым входом - с выходом генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Yosephs R.H. Характеристика магнитного поведения цилиндрических ма1 нитных доменов. Перевод ВЦП Ц 46260, М., 1975, с. 94,