[其他]磁光效應(yīng)聯(lián)合測試儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000003001
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85103001B
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王煜明;孟昭富;夏思科
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是用于科研、生產(chǎn)檢測和教學(xué)的磁光效應(yīng)聯(lián)合測試儀器。由于使用了半透鏡，并配合對部件的新設(shè)計，使本發(fā)明的儀器能夠測量光盤介質(zhì)等磁光效應(yīng)材料的純極向柯爾磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角，并能夠用同一光束同時對試樣測得柯爾磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角和法拉弟磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角。這些都對光盤等材料的科學(xué)研究和生產(chǎn)檢測非常有用。本發(fā)明配以其他設(shè)備，可對試樣進行磁滯回線、居里溫度等的測量。總之，本發(fā)明的儀器具有純極向、多功能、使用方便、測試準(zhǔn)確等優(yōu)點。

本發(fā)明屬一種科研、生產(chǎn)檢測、教學(xué)用儀器。

現(xiàn)有的用于光盤介質(zhì)及其他具有磁光效應(yīng)的材料的柯爾磁光效應(yīng)檢測儀器，不能對法拉弟磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角進行測定，更不能對同一塊試樣，用相同的光強，同時進行柯爾磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角和法拉弟磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角的測量。在進行柯爾磁光效應(yīng)測試時，光束不是垂直于被測試樣的表面，入射光線與反射光線之間有一小小的角度，所測的不是純極向柯爾磁光效應(yīng)。這兩點，對理論研究和生產(chǎn)檢測是十分不利的。（見Journal of Magnetism and MagneticMarterials.35（1983）P183-191，由Y.SAKURAI and K.ONISHI發(fā)表的文章）而且，測試設(shè)備中的磁場由亥姆霍茲線圈產(chǎn)生，不僅磁場弱，而且變化范圍小。光源是用分光計分光，因而波長不能嚴(yán)格單色。

本發(fā)明的目的，就是為了克服上述缺點，制造能夠測純極向柯爾磁光效應(yīng)，并能用同一光束同時測量柯爾磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角和法拉弟磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角，以利于磁光效應(yīng)的理論研究和磁光盤的生產(chǎn)檢測。

磁光效應(yīng)聯(lián)合測試儀的原理如圖1所示。圖1中，1為光源;2為起偏鏡;3為半透鏡;4為電磁鐵;5為試樣架;6為S極小孔;7為N極小孔;A、a為檢偏鏡;B、b為讀數(shù)盤;E、e為軸心小孔;D、d為光強檢測系統(tǒng)。圖中畫有箭頭的直線段為光路。

儀器的各部分組成敘述如下：

光源1最好是氦氖激光器，功率大于2毫瓦。起偏鏡2是偏振片，也可以是尼科爾棱鏡。半透鏡3放置方位與入射光線成45°角。當(dāng)光線照射時，有約一半的光強被其反射，約一半的光強透射。電磁鐵4可使用吉林大學(xué)科教儀器廠生產(chǎn)的EM-5型電磁鐵，外加直流電源供電。試樣架5用來放置被檢測的試樣，試樣架的設(shè)計應(yīng)使試樣的測試表面與入射光線垂直。S極小孔6和N極小孔7，分別在電磁鐵4的極靴中間，直徑約6毫米。讀數(shù)盤B、b為圓盤形，圓盤邊緣刻度，配合游標(biāo)，使讀數(shù)盤能讀出1分的角度，亦可用其他機構(gòu)提高讀數(shù)的精度;讀數(shù)盤B、b與光路垂直安裝，并可繞與光路重合的軸旋轉(zhuǎn)，軸中心開有軸心小孔E、e，以使光線通過。檢偏鏡A、a分別與讀數(shù)盤B、b固定成一體。光強檢測系統(tǒng)D、d分別包括有光電倍增管、靈敏檢流計、高壓電源;其中檢流計可使用AC15型直流復(fù)射式檢流計，光電倍增管由高壓電源供電，電壓范圍在800-1300伏特。兩個光強檢測系統(tǒng)D和d，共用一個高壓電源，還可共用一個檢流計，配合換向開關(guān)進行控制。半透鏡3、電磁鐵4、試樣架5、讀數(shù)盤B和b、光強檢測系統(tǒng)D和d的光電倍增管，分別用支架安放在一條軌道上，以便于調(diào)節(jié)對光。儀器的所有組成部分調(diào)節(jié)后固定，安裝在機殼內(nèi)，機殼上裝有各電源的開關(guān)、調(diào)節(jié)旋鈕以及放置試樣的窗口。生產(chǎn)時，可本著方便操作，結(jié)構(gòu)緊湊進行儀器的結(jié)構(gòu)和外表設(shè)計。

由光源1發(fā)出的光束經(jīng)起偏鏡2后，變?yōu)槠矫嫫窆狻Ｔ俳?jīng)半透鏡3反射，使偏振光穿過S極小孔6，垂直照射在被測試樣表面上。經(jīng)被測試樣反射的偏振光，透過半透鏡3，經(jīng)過檢偏鏡A和讀數(shù)盤B的軸心小孔E，照射在光強檢測系統(tǒng)D的光電倍增管上。在不加磁場時，旋轉(zhuǎn)讀數(shù)盤B，亦即旋轉(zhuǎn)了檢偏鏡A，使光電倍增管接受的光強最弱（通過靈敏流計檢驗），記下此時讀數(shù)盤的刻度。加磁場時，旋轉(zhuǎn)讀數(shù)盤B，當(dāng)光電倍增管接受的光強再次最弱，記下讀數(shù)盤又一個刻度。兩個刻度之差即為被測試樣的純極向柯爾磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角。由于半透鏡3的使用，在光路上沒有任何部件遮擋光束，可使試樣的入射光線和反射光線重合，達到測量純極向柯爾磁光效應(yīng)的目的。同樣，經(jīng)半透鏡3反射的光線，通過S極小孔6照射在被測試樣上，經(jīng)試樣透射后可以由光強檢測系統(tǒng)d所接收，用同樣的步驟，測出試樣的法拉弟磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角。這樣，同一臺儀器，用同一束光線，同時測得兩個磁光效應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角，這種聯(lián)合使用對理論研究和生產(chǎn)檢測是有重大意義的。

本發(fā)明由于采用了半透鏡3，配合電磁鐵上的S極小孔6、N極小孔7，使得偏振光垂直試樣表面反射和透射，從而作到了純極向柯爾磁光效應(yīng)的檢測，作到了用同一光束對柯爾磁光效應(yīng)和法拉弟磁光效應(yīng)的聯(lián)合檢測。由于電磁鐵代替亥姆霍茲線圈，克服了磁場弱和變化范圍小的弱點。由于用激光光源代替分光計分光，使光束保持嚴(yán)格單色。本發(fā)明也可以用白色光源通過分光計分光代替氦氖激光器，能進行純極向柯爾磁光效應(yīng)譜的測試;配以霍爾探頭及X-Y記錄儀，能進行磁光介質(zhì)材料的磁滯回線測試;配以專用電爐，能進行居里溫度、補償溫度的測量，等等。發(fā)明人曾用本發(fā)明設(shè)備對GdFe非晶薄膜進行了測試，測得極向柯爾磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角為21分。總之，本發(fā)明的磁光效應(yīng)聯(lián)合測試儀具有多功能、純極向、使用方便、測試準(zhǔn)確等優(yōu)點，是光盤介質(zhì)及其他磁光效應(yīng)材料的科學(xué)研究與生產(chǎn)檢測的必備儀器，也是高等學(xué)校近代物理實驗教學(xué)的適用儀器。