Устройство для измерения периода страйп-структуры в доменосодержащих пленках Советский патент 1982 года по МПК G11C11/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРИОДА В ДОМЕНОСОДЕРЖАЩИХ ПЛЕНКАХ СТРАЙП-СТРУКТУРЫ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено, в част ности, для измерения периода страйпструктуры эпитаксиальных феррит-грайатовых пленок в процессе производства на иигашггоических магнитных домена Известны устройства, содержащие поляризатор и анализатор для наблюдени доменной структуры ортоферритов l . Недостаток известных устройств они не могут быть использованы для измерения периода сарайп-структуры тонких феррит-гранатовых слоев. Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является устро сТво для измерения магнитных характеристик пленок редкоземельных феррогра- натов, которое содержит источник света, поляризатор, анализатор, генератор импульсов и катушку возбуждения. Измерение периода страйп-структуры основано на распрямлешш лабиринтной структуры образца пленки с помощью генератора импульсов и катушки возбуждения, отсчета оператором числа страйпов с помощью окулярн-микрометра на единицу длины и последующего расчета периода страйп-структуры 2j , Однако в этом устройстве результат измерения полностью зависит от субъектгавных качеств оператора и требует последующего расчета, что снижает точность и быстродействие устройства. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения периода страйпструктуры в доменосодержапшх пленках, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор и фотопряемник, выход которого подключен через предварительный усилитель к усилителю-фортиирователю, блок формирования полосовой структуры, соединенный с узлом генерации магнитного поля, видеоконтрольный и пифрсотечатающий блоки, дсполнительно содержтгг формирователь сигналов измерительных визиров, два трютера, три элемента И, четыре счетчика, блок сравнения кодов, дегаггепь частоты, смеситель и генератор опорной частоты, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход первого триггера подключен к второму входу второго элемента И, второму входу первого счетчика и первому входу второго т зиггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подкйючен к первому входу второго счет чика и через делзпель частоты - к второ му входу третьего счетчика, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход подключен че рез третий элемент И к второму входу второго триггера и второму входу дифро печатающего блока, выходы первого и вт рого счетчиков подключены к соответстЕующим входам блока сравнения кодов, выход которого подключен к второму вхо ду второго счетчика и входу четвертого счетчика, выход которого подключен к первому входу цифропечатающего блока, вход первого триггера, подключен к выходу формирователя сигналов измеритель ных визиров, вход видеоконтропьного блока подключен к выходу смесителя, вход которого соедт1ен с выходом форми рователя сигналов измерительных, визиров. На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения периода страйп-структуры в доменосодержапшх пленках. Устройство содержит источник 1 света, поляризатор 2, образец феррит-гранатовой пленки 3, анализатор 4, фотоприемник 5, блок 6 формирования полосовой структуры, узел 7 генерации магнитного поля, предварительный усилитель 8, усилитель-формирователь 9, счетчики 1О - 13, смеситель 14, видеоконтрольный блок 15, формирователь 16 сигналов измерительных визиров, яифропечатаюншй блок 17, генератор 18 опорной частоты, элементы И 19 - 21, делитель . частоты, триггеры 23 и 24, блок 25 сравнения кодов. Измерения проводятся при помощи магшггооптического эффекта Фарадея. С помощью узла 7 генерации магнитного поля и блока 6 формирования лабиринтная структура феррит-гранатовой пленки 3 преобразуется в полосовую. Пучок света с источника 1 проходит через поляризатор 2, образец 3, анализато 4 и попадает на фотоприемник 5, С выхода фотоприемника электрический сигнал от полосовой страйп-структуры усиливается предварительным усилителем 8, затем формирователь 9 выделяет полезный сигнал из полного сигнала и преобразует видеосигнал в цифровую форму. С выхода усилителя-формирователя 9 видеосигнал в виде серки импульсов поступает на вход счетчика 10 и через смеситель 14 выводится на экран видеоконтропьного блока 15, На экране формируется увеличенное изображение феррит-гранатовой пленки в виде чередующихся черных и белых полос. С помощью формирователя 16 и смесителя 14 на экране видеоконтрольного устройства формируются измерительные визиры. Перед началом измерения оператор перемещает визиры на измеряемый участок увеличенного нзобра1жеШ1я феррит-гранатовой пленки. По команде ПУСК с формирователя 1Сэ выдается импульс, соответствующий одному из визиров, который поступает на счетный вход триггера 23 и устанавливает его в состояние 1. Рагрещаюдшй уровень с выхода триггера 23 открывает вход счетчика 10. Одновременно этот уровень ерез элемент И 2О разрешает прохождение импульсов с генератора 18 опорной частоты на су шируюжий вход счетчи ка 12. По импульсу с формирователя 16, соответствующему второму измерительному визиру, триггер 23 возвращается в исходное состояние и запрещает работу счетчиков 10 и 12, в которых зафиксировано число импульсов, пропорциональное соответственно числу страйпов к линейному размеру между визира-. мИс При сбросе триггера 23 происходит, установка в состояние 1 триггера 24, уровень с выхода которого пропускает через элемент И 19 импульсы с генератора 18 на вход счетчика 11 и через делитель 22 на вычитающий вход счетчшш 12. При равенстве обратного кода счетчика 10 и кода счетчика 11 блок 25 сравнения каждый раз выдает импульс, который сбрасывает счетчик 11 и увеличивает содержимое счетчика 13 на едшввду. Так продолжается до полного вычитания счетчика 12, который через элемент И 21 сбрасывает триггер 24. Одновременно импульс с элемента 21 разрещает передачу результата измерения из счетчика 13 в цифроиечатающий блок 17. Перевод относительной величины количества импутхьсов, укладьгеаю.щихся

между визирами, в абсолютную величину линейного размера проязводатся путем задания коэффициента делишя делителя 22 частоты. В конце измерения в счетчике 13 находятся результат деления линейного размера участка страйп-структуры, заключенного менсду измерительными визирами, на количество страйпов, укладывающихся в данном линейном раэмере.

Эффективность предлагаемого устройства состоит в том, что повьппается быстродействие и точность за счет автоматизации определения периода страйп- структурь и исключения субъективных ошибок оператора при отсчете числа страйпов с помощью окуляр-микрометра.

Формула изобретения 20

Устройство для измерения периода страйп-структуры в доменосодержащих пленках, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор и фотопряемник, выход которого подкточен через предварительный усилитель к усигаггелю-формирователю, блок формирования полосовой структуры, соединенный с узлом генерации магнитного поля, видеоконтрольный и цифропечатаюищй блоки, 30 отличающееся тем, что, с целью повьпнения быстродействия и точности устройства, оно содержит формирователь сигналов измерительных визиров, дба триггера, три элемента И. четыре 35 счетчика, блок сравнения кодов, дегштель

частоты, смесЗЕСтель и генератор опорной частоты, выход которого подключен к первым ш:одам первого и второго элеме тов И, выход n JBoro триггера подключен к второму входу второго элемента И, второму входу первого счетчика и первому входу второго триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго счетчика и через делитель частотал - к второму входу третьего счетчика, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход подключен через третий элемеегг И к второму входу второго Tpsirrefpa я второму входу цифрсатечатакяцего блока, Еыходы пертого и второго счетчиков подключены к соответствующим входам блока сравнензая кодсяв, выход которого aojtкпючея ко BTOpcHvty входу второго счетчик и входу четвертого счетчика, выход которс«го подютючен к первсалу входу пвфропечатаквцего блока, вход перюого трипргера подключен к выходу фqpмиpoвaт€9IЯ сигналов измероггельных внааров, вход видеоконтропьнотчэ блока подключен к выходу смеситеяя, вход которсяго соединен с выходом формирователя сигналов измерительных ЕКЗЩЮЪ

Источники инфсфмавии, принятые во внимание щю экспертизе

2.Прибо и техника эксперямента, 1975, № 5, с, 214 (прототаш).