Устройство для определения магнитных полей

 

Применение: в магнитометрии, в частности при определении поля магнитных головок. Сущность изобретения: устройство содержит блок регистрации визуальной информации, систему катушек Геймгольца, цилиндрический прозрачный микрокапилляр , заполненный магнитной жидкостью с микрокапельными агрегатами и размещенный между покровными стеклами, между которыми находится иммерсионное масло. Напряженность магнитного поля определяется путем сравнения с пороговыми полями возникновения неустойчивостей микрокапельных агрегатов. 2 ил.

1 ие изОБРктеник,",," „

ОПИСАН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 4882430/21 (22) 12:1 1.90 (46) 30.12.93 Бюл. Мя 47-48 (71) Ставропольский сельскохозяйственный институт (72) Дроздова В.И„Шагрова Г.В. (73) Дроздова Виктория Игоревна; Шагрова Галина

Вячеславовна (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГ-

НИТНЫХ ПОЛЕЙ (57) Применение: в магнитометрии, в частности при (в) RU (и) 2005310 С1 (51) 5 001КЗЗ 05 определении поля магнитных головок. Сущность изобретения: устройство содержит блок регистрации визуальной информации, систему катушек Геймгольца, цилиндрический прозрачный MHKpoKBllNlляр, заполненный магнитной жидкостью с микрокапельными агрегатами и размещенный между покровными стеклами, между которыми находится иммерсионное масло. Напряженность магнитного по- . ля определяется путем сравнения с пороговыми полями возникновения неустойчивостей микрокапельных агрегатов. 2 ил.

2005310 прозрачный капилляр с магнитной жидкостью, и блок регистрации визуальной ин- 30 формации. Разрешающая способность

40

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения полей рассеяния микроскопических объектов, в частности магнитных головок, Известны устройства для определения магнитного поля, основанные на применении полупроводниковых датчиков Холла.

Эти устройства позволяют изменять поле величиной, начиная с нескольких эрстед в обьеме, ограниченном датчиком Холла

1 мм х 1 мм. Недостатком этих устройств является низкая разрешающая способность, которая ограничена размерами датчика, ак как измеряемое поле усредняется

Ilo размеру датчика (В. И. Чечерников. Магнитные измерения, M.: МГУ, 1969, с. 387).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для исследования неустойчивости капли магнитной жидкости в цилиндрическом капилляре (B, Г. Баштовой, В, П. Михалев, А. Г. Рекс и др. Неустойчивость ограниченных обьемов магнитной жидкости в каналах.

Магнитная гидродинамика, 1987, N 1, с.

58...62), принятое за прототип. Известное устройство содержит намагничивающую систему — катушки Гельмгольца, в центре которой расположен цилиндрический известного устройства ограничена размерами капилляра d = 1,28 мм и длиной цилиндрического столбика жидкости в капилляре ! =15мм.

Цель изобретения — повышение чувствительности и разрешающей способности определения магнитных полей.

Цель достигается тем, что в известном устройстве цилиндрический прозрачный капилляр размером 1 м, содержащий каплю магнитной жидкости и немагнитный прозрачный раствор хлористого кальция, заменяют микрокапилляром размером 20 мкм, содержащим магнитную жидкость с микрокапельными агрегатами. Разрешающая способность предлагаемого устройства ограничена размерами микрокапельных агрегатов, составляющими 2 — 20 мкм, что на два порядка выше, чем в известном устройстве.

На фиг, 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — изменение формы микрокапельного агрегата при наложении магнитного поля.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, которое состоит из блока 1 регистрации визуальной информации, катушек 2

Гельмгольца, цилиндрического прозрачного микрокапилляра 3, расположенного на

25 оптической оси блока 1 регистрации в центре катушек 2 таким образом, что продольная ось микрокапилляра перпендикулярна вектору напряженности магнитного поля катушек 2 Гельмгольца, микрокапилляр 3 заполнен магнитной жидкостью с микрокапельными агрегатами и размещен между покровными стеклами 4, между которыми находится иммерсионное масло 5.

Для обеспечения работоспособности предлагаемого устройства используется блок 1 регистрации визуальной информации, оптическая ось которого перпендикулярна плоскости, в которой находятся продольная ось микрокапилляра 3 и вектор напряженности магнитного поля катушек 2, т.е. в предлагаемом устройстве оптическая ось блока 1 и вектор напряженности магнитного поля взаимно перпендикулярны, в то время как в известном устройстве, выбранном в качестве прототипа, оптическая ось блока регистрации и век гор напряженности магнитного поля параллельны друг другу.

На фиг, 2 показана форма микрокапельного агрегата вне поля — а; в слабом поле— б; при достижении пороговых значений поля Н1, Н2 и Нз — e, r, д соответственно.

Принцип работы предлагаемого устройства основан на том, что напряженность магнитного поля определяют путем сравнения с пороговыми полями возникновения неустойчивостей микрокапельных агрегатов; по отношению к сильному удлинению в поле Н1, по отношению к расщеплению торцов в поле Н2 и по отношению к разрывам в поле НЗ, Низкое значение коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела микрокапельный агрегат — окружающая его жидкость и высокая магнитная проницаемость микрокапельных агрегатов позволяют получить пороговые значения полей Н1, Н2 и НЗ порядка нескольких эрстед, что позволяет увеличить разрешающую способность предлагаемого устройства по сравнению с прототипом. В известном устройстве чувствительность ограничена величиной не менее 40 Э, так как это минимальное магнитное поле, при котором возникает неустойчивость капли магнитной жидкости в немагнитном растворе при ограничении объема стенками капилляра диаметром 1 мм.

Предлагаемое устройство работает следующим образом, С помощью блока 1 регистрации визуальной информации, например микроскопа, получают вне поля четкое изображение микрокапельных агрегатов, находящихся в микрокапилляре 3, так как микрокапилляр находится в иммерсионном масле 5 между двумя плоскими параллель2005310 ными друг другу покровными стеклами 4, то цилиндрическая форма микрокапилляра не искажает форму микрокапель, и вне поля форма микрокапель сферическая; размещают исследуемый объект вблизи микрокапил- 5 ляра 3, регистрируют изменение формы микрокапельных агрегатов и их пороговые неустойчивости — сильное удлинение, расщепление торцов и разрывы, Сопоставляют возникновение неустойчивостей под дейст- 10 вием поля исследуемого объекта с результатами калибровки в поле катушек 2

Гельмгольца. Считают, что измеряемое поле равно полю катушек Гельмгольца, если в этих полях форма микрокапельных агрега- 15 тов одинакова.

Калибровка микрокапельных агрегатов проводится в однородном поле катушек 2

Гельмгольца, Для калибровки с помощью блока 1 регистрации визуальной информа- 20 ции получают четкое изображение микрокапельных агрегатов; подключают катушки к источнику питания и увеличивают ток до тех пор, пока не будут иметь место пороговые неустойчивости; в поле Н1 микрокапельные 25 агрегаты скачком сильно удлиняются, в поле

Н2 происходит расщепление торцов, в поле

НЗ вЂ”; определяют величины порого30 на оптической оси которого расположен капилляр, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способности, продольная ось капилля35 ра параллельна плоскости катушек, а магнитная жидкость содержит микрокапельные агрегаты.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАГНИТН6!Х ПОЛЕЙ, содержащее цилиндрический прозрачный капилляр с магнитной жидкостью, расположенный в системе катушек Гельмгольца, оси которой перпендикулярны к продольной оси капилляра, блок регистрации визуальной информации, вых полей и заносят полученные результаты в градуировочную таблицу, производя калибровочные измерения для микрокапель разного диаметра, Сопоставительный анализ заявляемого устройства и прототипа показывает, что заявляемое решение отличается от известного тем, что в качестве магнитного датчика вместо капилляра диаметром 1 мм, заполненного каплей магнитной жидкости и немагнитным прозрачным раствором, используется микрокапилляр, заполненный магнитной жидкостью с микрокапельными агрегатами. Кроме того, заявляемое решение отличается от прототипа взаимным расположением блока регистрации визуальной информации и катушек Гельмгольца. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию "новизна". При сравнении не только с прототипом. но и с другими известными решениями не обнаружены решения, обладающие сходными признаками, Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия". (56) Магнитная гидродинамика, 1987, N 1, с. 58 — 62.

2005310

2005310

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Заказ 3432

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель В. Дроздова

Редактор Т. Лошкарева Техред М.Моргентал оРРектоР М, Демчик

Устройство для определения магнитных полей Устройство для определения магнитных полей Устройство для определения магнитных полей Устройство для определения магнитных полей Устройство для определения магнитных полей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроизмерительной технике

Изобретение относится к твердотельной СВЧ-электронике, и может быть использовано для измерения полей (констант) анизотропии эпитаксиальных ферритовых пленок

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении элементов, предназначенных для измерения и детектирования магнитных полей

Изобретение относится к радиоэлектронике и электронной технике и может быть использовано при измерении параметров ферромагнитных пленок как в процессе их производства, так и при изготовлении пленочных спин-волновых СВЧ-приборов

Изобретение относится к магнитометрической технике и предназначено для исследования магнитных характеристик пленок в устройствах памяти на цилиндрических доменах

Изобретение относится к магнитометрии тонких пленок и может быть использовано для контроля их параметров при использовании в запоминающих устройствах

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения характеристик магнитных пленок

Изобретение относится к технике контроля намагниченности насыщения ферритов на СВЧ

Изобретение относится к магнитометрам и может быть использовано для измерения напряженности магнитного поля и вектора магнитной индукции в науке, промышленности, медицине

Изобретение относится к электроизмерительной технике и, прежде всего, к магнитометрии

Изобретение относится к области электротехники, в частности к магниторезистивным считывающим элементам, и может быть использовано в компьютерной технике для считывания информации с магнитных носителей с высокой информационной плотностью, а также в сенсорной технике и автоматике

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряженностей магнитных полей, например, в геофизических исследованиях

Изобретение относится к электроизмерительной технике

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения полей рассеяния микроскопических объектов, в частности магнитных головок

Изобретение относится к способам измерений параметров тонких магнитных пленок (ТМП) и может найти применение при научных исследованиях и технологическом контроле образцов ТМП, например, гранатовых эпитаксиальных структур

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой датчик слабых высокочастотных магнитных полей и может применяться в первую очередь в магнитометрии. Датчик содержит диэлектрическую подложку, на верхней стороне которой нанесены полосковые проводники двух микрополосковых резонаторов, а на нижней стороне осаждена магнитная пленка, покрытая металлическим слоем, выполняющим роль экрана. Проводники резонаторов расположены под оптимальным углом друг к другу, обеспечивающим максимальный коэффициент преобразования датчика и определяемым по формуле ϕ 0 ≈ 4 π H k M s , где Hk - поле одноосной магнитной анизотропии тонкой магнитной пленки, a Ms - намагниченность насыщения пленки. Мощность СВЧ-генератора подается на оба резонатора одновременно, а выходной сигнал датчика формируется двумя сигналами, снимаемыми одновременно с этих двух резонаторов, при этом сигналы резонаторов суммируются, а шумы генератора компенсируются. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности датчика высокочастотных магнитных полей. 3 ил.

Использование: для формирования групп поляризованных электронов с заданной ориентацией спина в устройствах твердотельной электроники. Сущность изобретения заключается в том, что графеновый спиновый фильтр содержит монослой графена с двумя ферромагнитными электродами, изолирующий слой, расположенный между монослоем графена и каждым из ферромагнитных электродов, и слой благородного металла, в качестве изолирующего слоя использован буферный монослой графена, размеры которого ограничены размерами ферромагнитного электрода, а слой благородного металла расположен между ферромагнитным электродом и буферным монослоем графена, слой благородного металла состоит из монослоя атомов золота. Технический результат: обеспечение возможности повышения степени спиновой поляризации тока и уменьшения потерь спинового тока. 4 ил.
Наверх