交變梯度磁強計

交變梯度磁強計

交變梯度磁強計實際上是磁秤法的一種,具有很高的靈敏度。它與其他磁秤法儀器一樣,是通過測量磁性樣品在非均勻磁場中所受的力來確定其磁矩。所不同的是:梯度場的產生和測力的方法。

基本介紹

  • 中文名:交變梯度磁強計
  • 外文名:Alternating gradient magnetometer
  • 學科:電力工程
  • 領域:工程技術
  • 範圍:能源
  • 釋義:磁秤法的一種
簡介,幾種磁強計,振動樣品磁強計,超導量子干涉器件磁強計,提拉樣品磁強計,磁光克爾效應磁強計,特點,交變梯度磁強計的校準,

簡介

交變梯度磁強計實際上是磁秤法的一種,具有很高的靈敏度。它與其他磁秤法儀器一樣,是通過測量磁性樣品在非均勻磁場中所受的力來確定其磁矩。所不同的是:梯度場的產生和測力的方法。

幾種磁強計

振動樣品磁強計

採用電磁感應原理,測量在一組探測線圈中心以固定頻率和振幅作微振動的樣品的磁矩。對於足夠小的樣品,它在探測線圈中振動所產生的感應電壓與樣品磁矩、振幅、振動頻率成正比。在保證振幅、振動頻率不變的基礎上,用鎖相放大器測量這一電壓,即可計算出待測樣品的磁矩。

超導量子干涉器件磁強計

超導量子干涉器件磁強計是基於磁通量子化概念和超導約瑟夫遜隧道效應原理而製成的儀器。在生物醫學方面也有著許多重要的套用,比如測量心磁、肺磁、生物組織磁化率等。

提拉樣品磁強計

提拉樣品磁強計也是基於電磁感應原理。在超導磁體中有上下兩個串聯反繞幾何因子相同的探測線圈,當步進電機拉動樣品桿,使樣品在兩個探測線圈之間運動時,探測線圈兩端的感應電動勢對運動時間的積分與樣品磁矩成正比。用時間常數較大的數字電壓表直接測量,可以計算得到樣品的磁矩。

磁光克爾效應磁強計

具有非常高的靈敏度。當薄膜厚度只有納米量級的時候,雷射光斑這磨小區域所產生的磁信號改變,都能檢測出來,應該說比上述各種磁強計靈敏度都高。

特點

它們共同的特點是具有較高的靈敏度,主要用來測量靜態磁性,包括技術磁化曲線、磁滯回線,退磁曲線、磁熱曲線,及其中所包含定義的各種參數。如飽和磁化強度Ma,剩餘磁化強度Mr,矯頑力Hc,居里溫度Tc,各種磁化率或磁導率,最大磁能積,矩形比等。這些儀器不僅可以測量鐵磁、亞鐵磁性的樣品,而且可以測量抗磁、順磁性的樣品,不僅可以測大塊樣品,而且可以測薄膜等微量樣品,所以在各種磁性功能材料、超導材料、結構化學、地質勘探、生物物理等研究領域裡有著非常廣泛的套用。

交變梯度磁強計的校準

開路測量系統中常用的已知磁}T標樣校準的方法並不適合於AGFM。這是由於將測試樣品取下並換上標樣後,標準樣品與簧片的連線並不能做到與之前被測樣品與簧片的連線完全相同。正確的校準方法是:用核磁共振校準並得到個小線圈的匝數和面積(NA),在此線圈中準確通入直流電流i。將此線圈環繞樣品,做到線圈的平面與磁場梯度方向正交。然後,逐步控制並升高線圈中的電流i。直到樣品的磁矩溯試結果顯示為零。則此樣的磁距m=NAi。當然這種校準方法也有缺點。如線圈“增加”了樣品的質量;而且如果銅線圈不純,將含有磁性雜質,都會對校準產生影響。

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