振动样品磁强计PPT文档.ppt

微振动样品磁强计测量铁氧体的磁性及其处理方法 作者：杨博 目录 引言 实验原理 实验仪器结构与工作原理 测量数据 数据处理与分析 震动样品磁强计的发展 VSM的应用 Ⅰ引言 1959 美国 S. Foner制成实用的振动样品磁强计（VSM） 近三十年以来以感应法为基础的抛移法有很大发展，使样品和测量线圈做周期性的相对运动获取信号出现了各种类型的磁强计：振动样品磁强计，振动线圈磁强计，旋转样品磁强计等 振动样品磁强计的研究受到广泛重视 从其样品振动幅度大小和对感应信号的处理方式又可分为两种 : 一种使样品在均匀磁场中做小幅度等幅振动（微振动），振动方向一般垂直于磁场，感应信号一般不需要进行积分处理直接与被测样品磁矩成正比，它多用于一般电磁铁产生的磁场下进行物质磁测量 应用最广，发展最快 另一种使样品在磁场中做大幅度等幅振动，振动方向与磁场方向平行，感应信号需经积分之后才与被测样品磁矩成正比它多用于产生强磁场的超导螺线管中进行物质磁性测量 内禀磁特性 Ⅱ实验原理 原理图见图1所示 将小球型样品（体积位V，磁化强度为M）放在平行于X轴方向的均匀磁场H中，并使它在Z方向做小幅度等幅振动，在其附近放一个轴线和Z轴平行的多匝线圈L，在L内的第n匝内取面积元，其与坐标原点的矢径为，磁场延X方向施加 Ⅱ实验原理 将小球型样品（体积位V，磁化强度为M）放在平行于X轴方向的均匀磁场H中，并使它在Z方向做小幅度等幅振动，在其附近放一个轴线和Z轴平行的多匝线圈L，在L内的第n匝内取面积元 ，其与坐标原点的矢径为 ，磁场延X方向施加。 Ⅱ实验原理 由于S的尺度与 相比非常小，故S在空间的场可表示为偶极场形势： (1) 由此 的Z方向分量为： (m为样品磁矩) Ⅱ实验原理 注意到 值有X分量，则可得到检测线圈L内第n匝中 面积元的磁通量： (2) 其中 为真空磁导率。 第n匝内的总磁通为： (3) Ⅱ实验原理 整个L的总磁通则为： (4) 其中， 为 的X轴分量，不随时间而变； 为 的Z轴分量，是时间的函数 。 Ⅱ实验原理 现在认为S不动而L以S原有的方式振动，此时可有 ， 为第n匝的坐标，a为L的振幅。 由此可得到检测线圈内的感应电压为： (5) Ⅱ实验原理 有意义的结论： 检测线圈中的感应电压幅值正比于被测样品的总磁矩 （或 ），且和检测线圈的结构，振动频率和振幅有关。 如果将K保持不变，则感应信号仅和样品总磁矩成正比 。 预先标定感应信号与磁矩的对应关系后，就可以根据测定的感应信号的大小而推知被测磁矩值。 因此，在测出样品的质量和密度后，即可计算出被测样品的磁化强度 , 。 ， 为材料的密度。 Ⅲ实验仪器结构与工作原理 仪器结构 ? 振动系统 * 探测线圈 仪器工作原理 Ⅲ实验仪器结构与工作原理 Ⅲ实验仪器结构与工作原理