Устройство для определения равномерностиРАСпРЕдЕлЕНия фЕРРОМАгНиТНыХ зЕРЕН ВТВЕРдыХ СиСТЕМАХ Советский патент 1981 года по МПК G01R33/12 

датчик результирующего сигнала выполнен в виде оптического квантового генератора. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для определения равномерности распределения ферромагнитньас зерен в твердых системах; на фиг. 2 гфиведен вариант выполнения преобразова теля поляризации излучения. Трубку исследуемого материала 1 располагают под газоразрядной трубкой 2 оптического квантового генератора лазера 3. К лазеру подключены щэеобразователь поляризации излучения 4, интерференционный светофильтр S, фотоприемник 6, сканирующий узкополосный радиофильтр 7, генератор пилообразного напряжения 8, усилитель 9, запоминающий блок 10 с элементом сравнения, намагничивающая система, состоящая из электромагнита 11 и блока питания 12. Преобразователь поляризации излучения содержит пластинку 13 кратную 1/4 длины волны, пластинку 14, кратную 3/4 длины Волны, зеркало 15 с коэффициенто отражения ЮО- % и полупрозрачное зеркало 16. Устройство работает следующим образом. Включают блок 12 питания электро магнита 11, намагничивающего трубку исследуемого материала 1. Далее блок питания выключают, а электромагнит 11 удаляют чтобы не искажать распределение силовых магнитных линий трубки исследуемого материала. В оптимальном случае, при равномерном распре делении ферромагнитных зерен, последняя представляет собой диполь, напряженност магнитного поля вдоль которого можно в первом приближении определить из вын--к,о () х (U - х)Я где Vi - константа, зависящая от распо ложения трубки лазера 3, от расстояния между ней и иссле дуемым материалом Ij расстоя ше от одного из концов трубки до произволь ной точки на ней же длина трубки исследуемого материала. СХ1евидно, что эта напряженность маг нитного поля Н вызовет согласно эффект Зеемана расщепление энергетических уро , ней рабочего вещества газоразрядной , грубки 2 лазера, что скажетхзя на спектре генерации, вызвав иалучения ле ой и правой поляризации, отличающиеся также частотой V которую можно опреелить из выражения Ч, где - константа, зависящая от свойств активного вещества лазера 3. С учетом (I) к (2( имеем 1 J, W -k.k, где icj «- Kjj Учитывая, что распределение атомов в газоразрадной трубке 2 лазера 3 гфактически идеально равномернб по длине, используя вь1ражение (3), легко перейти к зависимости сигнала от частоты.. Из выpaжeнkя (3) следует, что трубки исследуемого материала 1 одинаковых геометрического размера и формы, будут давать аналогичное расщэеделение, отличающееся лишь величиной константы Vfj . В случае неравномерного расгфеделения ферромагшгрных зерен в исследуемом материале последний будет представлять собой набор диполей, и распределение интенсивности сигнала €; частоты будет иметь иной вид, что будет служить сигналом о неравномерности распределения. Для регистрации разности частот излучения лазера 3 лазерный луч поступает на фотоприемник 6, фотокатод которого является смесителем. На выходе фотоприемника, имеющего квадратишую х актеркстнку, образуется сигнал разностной частотьи Однако фотоэлектрическое преобразование имеет место при одновременном падении на фоточувствительную поверхность двух когерентных лучей одинаковой поляризаций. Для выполнения этого условия используется Преобразователь поляризации ивзлучения 4, представленный на фиг. 2. Пластинки 13 и 14 превращают излучение с кругхэвой поляризацией в плоскополяризованное, причем пластинка 14, кратная 3/4 длины волны, действует таким образом, что плоскости поляризации излучений совпадают. Зеркала 15 и 16 служат для сведения лучЪй. В качестве светофильтра 5 используется интерференционный фильтр, позволяющий щэоизводить измерения при большом внешнем фоновом излучении. Сигнал разностной частоты выделяется сканирующим узкополосным радиофильтром 7, нелинейный эленент которого управляется генератором пилообразного напряжения 8, который, кроме того, за58дает время огфсх;а (p iOBepTKii). Прсхиедший сигаал чер«5з усилитель 9 поступает на вход запомшшюшего блока 10 с эпементом сравнения В запоминающий блок вводится зависимость, снятая экспериментально с идеального образца тех же геометрических размеров и формы, что и контролщэуемые образцьи В качестве идеального образца можно использовать ферромагнитную трубку. Если снятая с исследуемого образца характеристика не совпадает с заданной в запоминающем блоке 10 с элементом сравнения с точностью до постоянного коэффициента, тс исследуемый материал забраковывается. Формула изобретений Устройство для определения равномер ности распределения ферромагнитных ае рек в твердых системах, содержащее намагничивающую систему и датчик ре46зультирующего сигнала, отличаю-. щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены оптически связанные между собой преобразователь поляризации излучения, светофильтр и фотоприемник, а также последовательно соединенные с ним сканирующий узкополосньи} радиофильтр, усилитель, запоминающий блок, элемент сравнения и генератор пилообразного нащэяжения, подключенный ко второму входу сканирук щего узкополосного радиофильтра, при этом датчик результирукнцвго сигнала выполнен в виде оптического квавтового генератора. Источники инфсфмации, принятые во внимание Щ)и экспертиза 1. Авторское свидетельство СССР № S20554, кл. 601 33/12, 1976. 2.(Патент Великобритании N) 1344155, кл. С|1М 1974 (щютогш).

rfifc -

f

I

.-a

-k

f,

JJJJJJJ

ИХ/ Lhzrl

ф1/г.2 JVJ