Устройство для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок Советский патент 1982 года по МПК G11C11/14 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок в процессе производства ЗУ на цилиндрических магнитных доменах.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является устройство для измерения коэрцитивной силы материалов с цилиндрическими магнитными доменами, основанное на возбуждении размагниченного образца переменным магнитным полем и определение коэрцитивной силы Не при помощи экстраполяции кривой (H) ДО пересечения с осьюН. Оно содержит источник света, оптические элементы, фотоприемник, узкополосный усилитель, диодный детектор, двухкоординатный регистрирующий прибор. Переменное магнитное поле создается катущкой, внутри которой помещается образец. Напряжение на катушку подается с генератора, а ток через нее регистрируется первичным преобразователем и вольтметром. Сигнал, пропорциональный перемагничивающему полю, подается на вход X двухкоординатного регистрирующего прибора, а на вход

У подается сигнал, пропорциональный намагниченности образца 1 и 2.

Однако в этом устройстве точное определение HO путем экстраполяции невозможно из-за того, что линейный участок кривой (H) получается ломаным. Это объясняется большим уровнем шумов и флуктуацией сигнала в процессе измерения из-за использования одного фотоприемника и диодного детектора, что снижает точность. Кроме этого, применение диодного детектора в канале «X приводит к тому, что результат измерения на самописце необходимо умножать на коэффициент, что снижает быстродействие устройства.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок, содержащее оптически связанные источник света и поляризатор, первый фотоприемник, регу лятор напряжения питания фотоприемников, генератор пилообразного напряжения, соединенный с управляемым аттенюатором, двухкоординатный регистрирующий блок, последовательно соединенные задающий генератор, управляемый аттенюатор, усилитель мощности, блок формирования магнитного поля и измерительный элемент, выполненный в виде резистора, дополнительно содержит второй фотоприемник, дифференциальный усилитель, синхронный детектор, пиковый детектор, двухлучевой анализатор, оптически связанный с первым и вторым фотоприемниками, включенными по дифференциальной схеме, первый вход дифференциального усилителя соединен с выходом первого фотогтриемника и первым входом регулятора напряжения питания фотоприемников, а второй вход - с выходом второго фотоприемника и вторым входом регулятора напряжения питания фотоприемников, выход дифференциального усилителя подключен к второму входу синхронного детектора, выход которого соединен с вторым входом двухкоординатного регистрирующего блока, первый выход регулятора напряжения питания фотоприемников подключён к входу первого фотоприемника, а второй выход - к входу второго фотоприемника, один из выводов резистора подключен к первому входу синхронного детектора и первому входу пикового детектора, выход которого соединен с первым входом двухкоорди.натного регистрирующего блока, другой вывод резистора подключен к щине нулевого потенциала.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок.

Устройство содержит источник 1 света, поляризатор 2, блок 3 формирования магнитного поля в виде катущек Гельмгольца, образец 4 феррит-гранатовой пленки, двухлучевой анализатор 5, два фотоприемника 6 и 7, включенные по дифференциальной схеме, дифференциальный усилитель 8, регулятор 9 напряжения питания фотоприемников, синхронный детектор 10, задающий генератор 11, управляемый аттенюатор 12 усилитель 13 мощности, измерительный элемент 14 в виде эталонного резистора генератор 15 пилообразного напряжения, пиковый детектор 16, двухкоординатный регистрирующий блок 17 и блок 18 управления.

В блок 3 формирования магнитного поля помещается образец 4 эпитаксиальной феррит-гранатовой пленки. Пучок света с источника 1 проходит через поляризатор 2, образец 4, анализатор 5, расщепляется на два пучка света, которые поступают на фотокатоды приемников 6 и 7. Балансировка фотоприемников осуществляется регулятором 9 напряжения питания фотоприемников таким образом, что постоянная составляющая выходного сигнала одного фотоприемника равна таковой для другого фотоприемника.

Устройство работает следующим образом.

По команде блока 18 управления происходит сброс пикового детектора 16 и запуск генератора 15 пилообразного напряжения, напряжение с которого управляет аттенюатором 12. Линейно нарастающее синусоидальное напряжение с задающего генератора 11 через аттенюатор 12, усилитель 13 мощности создает в блоке 3 формирования переменное магнитное поле. Ток с выхода блока фо)змирования преобразуется измерительным элементом 14 в напряжение, которое поступает на опорный канал синхронного детектора и измерительный канал пикового детектора. С выхода пикового детектора 16 напряжение, равное амплитуде переменного магнитного поля в

блоке формирования 3, подается на вход X регистрирующего блока 17, на вход У которого поступает сигнал, пропорциональный намагниченности испытуемого образца, через фотоприемники 6 и 7 дифференциальный усилитель 8, синхронный детектор 10.

Блок 17 регистрирует на диаграммной бумаге кривую F M/MS (Н) . Путем экстраполяции линейного участка этой кривой до пересечения с осью Н получают значение Н. в целочисленном масщтабе.

5 Включение фотоприемников по дифференциальной схеме дает вдвое больщий сигнал, чем однотактная система. Шумы, происходящие из-за флуктуации интенсивности источника света, взаимно компенсируются в дифференциальном усилителе. Использование пикового детектора позволяет получить выходной сигнал, равный амплитуде переменного магнитного поля. Использование синхронного детектора, двухплечевого анализатора и включение фотоприемников по дифференциальной схеме позволяет повысить соотнощение сигнал-щум.

В результате повыщено быстродействие и точность устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэрцитивной силы магнитоодноосных пленок, содержащее оптически связанные источник света и поляризатор, первый фотоприемник,

регулятор напряжения питания фотоприемников, генератор пилообразного напряжения, соединенный с управляемым аттенюатором, двухкоординатный регистрирующий блок, последовательно соединенные задающий генератор, управляемый аттенюатор, усилитель мощности, блок формирования, магнитного поля и измерительный элемент, выполненный в виде резистора, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия и точности устройства,

оно содержит второй фотоприемник, дифференциальный усилитель, синхронный деектор, пиковый детектор, двухлучевой анаизатор, оптически связанный с первым и