专利名称:磁光效应联合测试仪的制作方法
本发明属一种科研、生产检测、教学用仪器。
现有的用于光盘介质及其他具有磁光效应的材料的柯尔磁光效应检测仪器，不能对法拉弟磁光效应偏转角进行测定，更不能对同一块试样，用相同的光强，同时进行柯尔磁光效应偏转角和法拉弟磁光效应偏转角的测量。在进行柯尔磁光效应测试时，光束不是垂直于被测试样的表面，入射光线与反射光线之间有一小小的角度，所测的不是纯极向柯尔磁光效应。这两点，对理论研究和生产检测是十分不利的。(见Journal of Magnetism and Magnetic Marterials.35(1983)P183-191，由y.SAKURAI and K.ONISHI发明的文章)而且，测试设备中的磁场由亥姆霍兹线圈产生，不仅磁场弱，而且变化范围小。光源是用分光计分光，因而波长不能严格单色。
本发明的目的，就是为了克服上述缺点，制造能够测纯极向柯尔磁光效应，并能用同一光束同时测量柯尔磁光效应偏转角和法拉弟磁光效应偏转角，以利于磁光效应的理论研究和磁光盘的生产检测。
磁光效应联合测试仪的原理如图1所示。图1中，1为光源;2为起偏镜;3为半透镜;4为电磁铁;5为试样架;6为S极小孔;7为N极小孔;A、a为检偏镜;B、b为读数盘;E、e为轴心小孔;D、d为光强检测系统。图中画有箭头的直线段为光路。
仪器的各部分组成叙述如下光源1 最好是氦氖激光器，功率大于2毫瓦。起偏镜2是偏振片，也可以是尼科尔棱镜。半透镜3放置方位与入射光线成45°角。当光线照射时，有约一半的光强被其反射，约一半的光强透射。电磁铁4可使用吉林大学科教仪器厂生产的EM-5型电磁铁，外加直流电源供电。试样架5用来放置被检测的试样，试样架的设计应使试样的测试表面与入射光线垂直。S极小孔6和N极小孔7，分别在电磁铁4的极靴中间，直径约6毫米。读数盘B、b为园盘形，园盘边缘刻度，配合游标，使读数盘能读出1分的角度，亦可用其他机构提高读数的精度;读数盘B、b与光路垂直安装，并可绕与光路重合的轴旋转，轴中心开有轴心小孔E、e，以使光线通过。检偏镜A、a分别与读数盘B、b固定成一体。光强检测系统D、d分别包括有光电倍增管、灵敏检流计、高压电源;其中检流计可使用AC15型直流复射式检流计，光电倍增管由高压电源供电，电压范围在800-1300伏特。两个光强检测系统D和d，共用一个高压电源，还可共用一个检流计，配合换向开关进行控制。半透镜3、电磁铁4、试样架5、读数盘B和b、光强检测系统D和d的光电倍增管，分别用支架安放在一条轨道上，以便于调节对光。仪器的所有组成部分调节后固定，安装在机壳内，机壳上装有各电源的开关、调节旋纽以及放置试样的窗口。生产时，可本着方便操作，结构紧凑进行仪器的结构和外表设计。
由光源1发出的光束经起偏镜2后，变为平面偏振光。再经半透镜3反射，使偏振光穿过S极小孔6，垂直照射在被测试样表面上。经被测试样反射的偏振光，透过半透镜3，经过检偏镜A和读数盘B的轴心小孔E，照射在光强检测系统D的光电倍增管上。在不加磁场时，旋转读数盘B，亦即旋转了检偏镜A，使光电倍增管接受的光强最弱(通过灵敏流计检验)，记下此时读数盘的刻度。加磁场时，旋转读数盘B，当光电倍增管接受的光强再次最弱，记下读数盘又一个刻度。两个刻度之差即为被测试样的纯极向柯尔磁光效应偏转角。由于半透镜3的使用，在光路上没有任何部件遮档光束，可使试样的入射光线和反射光线重合，达到测量纯极向柯尔磁光效应的目的。同样，经半透镜3反射的光线，通过S极小孔6照射在被测试样上，经试样透射后可以由光强检测系统d所接收，用同样的步骤，测出试样的法拉弟磁光效应偏转角。这样，同一台仪器，用同一束光线，同时测得两个磁光效应的偏转角，这种联合使用对理论研究和生产检测是有重大意义的。
本发明由于采用了半透镜3，配合电磁铁上的S极小孔6、N极小孔7，使得偏振光垂直试样表面反射和透射，从而作到了纯极向柯尔磁光效应的检测，作到了用同一光束对柯尔磁光效应和法拉弟磁光效应的联合检测。由于电磁铁代替亥姆霍兹线圈，克服了磁场弱和变化范围小的弱点。由于用激光光源代替分光计分光，使光束保持严格单色。本发明也可以用白色光源通过分光计分光代替氦氖激光器，能进行纯极向柯尔磁光效应谱的测试;配以霍尔探头及X-Y记录仪，能进行磁光介质材料的磁滞回线测试;配以专用电炉，能进行居里温度、补偿温度的测量，等等。发明人曾用本发明设备对GdFe非晶薄膜进行了测试，测得极向柯尔磁光效应偏转角为21分。总之，本发明的磁光效应联合测试仪具有多功能、纯极向、使用方便、测试准确等优点，是光盘介质及其他磁光效应材料的科学研究与生产检测的必备仪器，也是高等学校近代物理实验教学的适用仪器。
权利要求
1.一种用于光盘介质及其他具有磁光效应材料的检测仪器，由光源[1]、起偏镜[2]、带有S极小孔[6]的电磁铁[4]、试样架[5]、检偏镜[A]、读数盘[B]以及光强检测系统[D]所构成。其特征是在检偏镜[A]与被测试样之间加一个半透镜[3]。由于半透镜[3]与S极小孔[6]相配合，使光束垂直照射被测试样，从而能保证柯尔磁光效应偏转角的测定为纯极向的结果。
2.一种按照权利要求
1所述的检测仪器，其特征在于它包括有检偏镜〔a〕、轴上带有轴心小孔〔e〕的读数盘〔b〕、光强检测系统〔d〕。电磁铁〔4〕的N极极靴中间钻有N极小孔〔7〕。从而，使本发明能够用同一光束，对同一块试样，同时进行纯极向柯尔磁光效应偏转角和法拉弟磁光效应偏转角的联合测量。
专利摘要
本发明是用于科研、生产检测和教学的磁光效应联合测试仪器。由于使用了半透镜，并配合对部件的新设计，使本发明的仪器能够测量光盘介质等磁光效应材料的纯极向柯尔磁光效应偏转角，并能够用同一光束同时对试样测得柯尔磁光效应偏转角和法拉弟磁光效应偏转角。这些都对光盘等材料的科学研究和生产检测非常有用。本发明配以其他设备，可对试样进行磁滞回线、居里温度等的测量。总之，本发明的仪器具有纯极向、多功能、使用方便、测试准确等优点。
文档编号G01N21/21GK85103001SQ85103001
公开日1986年9月10日 申请日期1984年4月1日
发明者王煜明, 孟昭富, 夏思科 申请人:吉林大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan