Источник поляризующего магнитного поля

 

ИСТОЧНИК ПОЛЯРИЗУЩЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, содержащий магнитопровод броневого типа, керны со съемными постоянными магнитами и. полюсными наконечниками отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения величины, улучшения линейности развертки магнитного поля-и создания магнитных полей, параллельных плоскостям полюсньпс наконечников, в него введены датчик магнитного поля, усилитель ошибки, электроприводы, генератор напряжения развертки, втулки с размещенными в них кернами, постоянными а 9 магнитами и полюсными наконечниками, керны вьтолнены с возможностью постусл пательного перемещения вместе с постоянными магнитами с помощью электроприводов ,. усилитель ошибки соединен первым входом с датчиком магнитного поля, вторым входом - с выходом генератора развертки, а выходом - с входами электроприводов. ю сд сд ю

СОЮЗ СОЮЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

СПИСАНИЕ ЙЗОБРЕТЕНИ

Н ДВТСРСИОМУ СВИДЕ ГРЛЬСТВУ

ГОСУДЮ СТВЕИНЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕП=НИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3631645/24-25 (22) 10.08.83 (46) 23.11.84. Бюл. № .43 (72) Л.Н.Котиковский, В.Н.Линев, В.В.Лисовский, B.АсМуравский и Е.Я.Фурса (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им.В.И.Ленина и Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им.В.И.Ленина . (53) 538.69.083(088.8) (56) 1. Иарон Р.С. и др. Аппаратура для исследования электронного парамагнитного резонанса. Л., "Энергия", 1968, с.140.

2. Авторское свидетельство СССР № 1000874, кл. G 01 N 24/10, 1982.

3. Патент ФРГ ¹ 1937794, кл. G 01 N 27/78, опублик. 1971 (прототип) °

„„SU„„1125521 (54) (57) ИСТОЧНИК ПОЛЯРИЗУЮЩЕГО

ИАГНИТНОГО ПОЛЯ, содержащий магнитопровод броневого типа, керны со съемными постоянными магнитами и полюсными наконечниками, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения величины, улучшения линейности развертки маг- . нитного поля.и создания магнитных полей, параллельных плоскостям полюсных наконечников, в него введены датчик магнитного поля, усилитель ошибки, электроприводы, генератор напряжения развертки, втулки с размещенными в них кернами, постоянными магнитами и полюсными наконечниками, g керны выполнены с возможностью поступательного перемещения вместе с постонннмми магнитами с помощью элентроприводов, при ем усилитель ошибки соединен первым входом с датчиком Р мщ магнитного поля, вторым входом — с выходом генератора развертки, а выходом — с входами электроприводов.

1 11255

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при построении управляемых источников поляризующего магнитного поля на основе постоянных магнитов в частУ

5 ности для спектрометров электронного пара- и ферромагнитного резонанса (ЭПР, ФИР), ядерного магнитного резонанса (ЯИР) и других аналогичных устройств, работающих в широком диапазоне магнитных полей.

Известны источники поляризующего магнитного поля, в которых величина поляризующего магнитного поля регулируется сменой полюсных наконечни15 ков магнитов или наложением дополнительного магнитного поля, создаваемого с помощью вспомогательных катушек Е1э.

Недостатки указанных источников—

20 узкий диапазон регулирования величины поляризующего поля, связанный с размерами полюсных наконечников, а также недостаточная стабильность магнитного поля в случае использования

25 вспомогательных катушек.

Известно у .тройство, содержащее постоянный магнит, включенный в магнитопровод с рабочим зазором, где магнитопровод выполнен составньп, а участок магнитопровода, содержащий

30 постоянный магнит, может перемещаться относительно неподвижного участка магнитопровода (2 ).

Однако наличие одного несимметрично расположенного относительно рабо- 35 чего зазора постоянного магнита не обеспечивает необходимой симметричности и однородности магнитного поля в рабочем зазоре, увеличивает энергетические потери за счет полей 40 рассеивания. Такое устройство не позволяет создавать магнитные поля, параллельные плоскостям полюсных наконечников, так как в данном случае при наличии одного постоянного магнита вектор напряженности магнитного поля может быть направлен только перпендикулярно плоскостям мягкитопровода, ограничивающим рабочий зазор полюсных наконечников. 50

Наиболее близким к предлагаемому является источник поляриэующего магнитного поля спектрометра ЯИР, содержащий магнитопровод броневого типа, керны со съемными постоянными магии- 55 тами и полюсными наконечниками (3 ).

Недостатком известного источника магнитного поля является сложность

21 2 регулирования величины напряженности попяризующего магнитного поля. Ее можно изменять только заменой полюсных наконечников и постоянных магнитов, что вызывает необходимость полной разборки магнита.

Кроме того, меняя полюсные наконечники и постоянные магниты, получают дискретные значения напряженности магнитного поля, т.е. невозможно добиться плавной перестройки и развертки магнитного поля в широком диапазоне.

Цель изобретения — расширение диапазона изменения величины, улучшение линейности развертки магнитного поля и создание магнитных полей

У параллельных плоскостям полюсных наконечников.

Поставленная цепь достигается тем, что в источник поляриэующего магнитного поля, содержащий магнитопровод броневого типа, керны со съемными постоянными магнитами и полюсными наконечниками, введены датчик магнитного поля, усилитель ошибки, электроприводы, генератор напряжения развертки,. втулки с размещенныьж в них кернами, постоянными магнитами и полюсными наконечникак, кернь выполнены с возможностью постугатепьного перемещения вместе с постоянными магнитами с помощью злектроприводов, причем усилитель ошибки соединен первым входом с датчиком магнитного поля, вторым входом — с выходом генератора развертки, а выходом — с входами электроприводов.

На чертеже приведен источник поляризующего магнитного поля, общий вид, Устройство содержит магнитопровод

1 броневого типа, выполненный составным иэ двух скрепленных чашеобразных цеталей, полюсные наконечники 2, закрепленные в диамагнитных втулках керны ч и плоские постоянные магниты

5 Керны вместе с плоскими постоянными магнитами имеют возможность осевоro поступательного перемещения в магнитопроводе 1 и втулках 3 и снабжены реэьбовыми штоками, на которые навинчены гайки б. другой конец, -каждой гайки 6 соединен с валом соответствующего электропривода 7, в качестве которого может быть использован электродвигатель. Входы электроприводов 7 подключены к выходу усилителя Я ошибки. В рабочем зазоре 9 источника до3 11252 ляризующего магнитного поля расположен да чик 10 магнитного поля, подключенный к первому входу усилителя

8 ошибки, к второму входу которого поцключен выход генератора 11 развер5 тки.

В верхней части чертежа изображено крайнее положение керна 4 с плоским постоянным магнитом 5, соответствующее максимальному значению поляризу10 ющего магнитного поля, а. в нижней части — крайнее положение керна 4 с плоским постоянным магнитом 5, соответствующее минимальному значению поляривующего магнитного поля.

Устройство работает следующим образом.

При согласованном включении постоянных магнитов 5 в рабочем зазоре

9 создается магнитн<;е поле, вектор

20 которого перпендикулярен глоскостям полюсных наконечников 2. Его изменение в широком диапазо:e .развертка) осуществляется по закону, определяемому формой управляющего напряжения, 25 подаваемого с выхода генератора 11 развертки на вход усилителя 8 ошибки, Нелинейность регулирования, присущая такому способу управления полем, устраняется благодаря наличию усили30 теля ошибки, вырабатывающему сигнал обратной связи, пропорциональный разности между значением напряжения, задаваемого генератором 11 развертки, и напряжением, снимаемым с датчиков

10 магнитного поля. Этот сигнал подается на электроприводы 7 и управляет скоростью перемещения кернов 4 с. плоскими постоянными магнитами 5 путем изменения значения подводимого напряжения. В одном крайнем положении, когда постоянные магниты 5 подходят вплотную к полюсным наконечникам 2, достигается максимальное значение величины поляризующего магнитного поля в рабочем зазоре 9; и в другом, когда постоянные магниты 5 раздвинуты, магнитный поток шунти21 4 руется телом магнитопровода 1, тем самым обеспечивая минимальное значение величины поляризующего магнитного поля в рабочем зазоре 9, для создания магнитных полей, вектор которых параллелен плоскостям полюсных наконечников (такая задача возникает, например, при исследованиях анизотропных свойств тонких магнитных пленок и др.), в одном из кернов изменяется направление включения постоянного магнита на противоположное. Таким образом, при встречном включении двух постоянных магнитов 5 в рабочем зазоре 9 создается планарное поле, параллельное плоскостям полюсных наконечников 2.

Предлагаемый источник поляризуюI щего магнитного поля создает в рабочем зазоре однородное магнитное поле, .перпендикулярное плоскостям полюсных наконечников, а также поле, -парал-лельное плоскостям полюсных наконечников. При этом величина рабочего зазора составляет 8 мм, диаметр полюсных наконечников 55 мм; постоянные магниты на основе Sm Со .

1(роме того, диапазон перестройки перпендикулярно направленного магнитного поля достигает 300-6000 Э, а параллельно направленного 300-3000 Э.

Причем нелинейность развертки поля составляет менее 0,5Х.

Известные источники поляриэующего магнитного поля на основе постоянных магнитов обеспечивают перестройку магнитного поля в диапазоне 25004000 Э. При этом нелинейность ра3Вертки поля составляет более 507..

Таким образом, предлагаемый источник поляризующего магнитного поля имеет более широкий диапазон перестройки магнитного поля, улучшенную линейность развертки, легко изменяет конфигурацию магнитного поля, что позволит расширить класс и конфигурацию исследуемых образцов.

1125521

Составитель В.Майоршин

Редактор А.Мотыль Техред C,Ìèãóíîâà 1 орректор А. Зимокосов

Заказ 8531/32 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент"„ г.ужгород, ул .Проектная, 4