การวิเคราะห์ที่สมบูรณ์ของหลักการพื้นฐานของ Magnetometer ตัวอย่างที่สั่นสะเทือน (VSM)
01. ตัวอย่างแม่เหล็กที่สั่นสะเทือน (VSM) คืออะไร?
A Magnetometer ตัวอย่างสั่น (VSM)เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพที่ใช้ในการวัดไฟล์คุณสมบัติแม่เหล็กของวัสดุ มันถูกนำไปใช้กับวัสดุแม่เหล็กที่หลากหลายรวมถึง:
- เครื่องใช้
- เฟอร์ริมอ
- Antiferromagnetic
- เกี่ยวกับพาราแปร์
- เกี่ยวกับแม่เหล็กวัสดุ
VSM มีบทบาทสำคัญในการวิจัยแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรของโลกหายาก, เฟอร์ไรต์, วัสดุอสัณฐานและ quasicrystalline, superconductors, โลหะผสมแม่เหล็ก, สารประกอบและวัสดุชีวภาพเช่นโปรตีนแม่เหล็ก
ด้วย VSM คุณสมบัติแม่เหล็กที่แท้จริงเช่น:
- การดึงดูดความอิ่มตัวของแม่เหล็ก (MS หรือσs)
- อุณหภูมิคูรี (TC)
- การบีบบังคับ (HC)
- การดึงดูดแม่เหล็กซ้ำ (MR)
สามารถตรวจพบได้อย่างถูกต้อง หลังจากประเมินไฟล์ปัจจัย Demagnetization (N)ในทิศทางการวัดตัวอย่างพารามิเตอร์แม่เหล็กเพิ่มเติมเช่น:
- การเหนี่ยวนำความอิ่มตัว (BS)
- สนามบีบบังคับ (BHC)
- ผลิตภัณฑ์พลังงานสูงสุด ((BH) สูงสุด)
สามารถคำนวณได้ นอกจากนี้โดยการวิเคราะห์ไฟล์Hysteresis Loopสามารถประเมินพฤติกรรมแม่เหล็กโดยรวมของตัวอย่างได้
02. โครงสร้างของเครื่องมือ VSM
โดยทั่วไปแล้ว Magnetometer ตัวอย่างที่สั่นสะเทือนประกอบด้วยสามระบบหลัก:
- ระบบแม่เหล็กไฟฟ้า- สร้างสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ
- ตัวอย่างระบบการสั่นสะเทือน- บังคับตัวอย่างให้สั่นสะเทือนที่ความถี่คงที่
- ระบบตรวจจับสัญญาณ- วัดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่สร้างขึ้นโดยตัวอย่างแม่เหล็กที่สั่นสะเทือน
03. หลักการตรวจจับของ VSM
หลักการปฏิบัติการของ VSM ขึ้นอยู่กับกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์และการสั่นสะเทือนของตัวอย่างแม่เหล็กในสนามแม่เหล็ก นี่คือวิธีการทำงาน:
การเริ่มต้นการสั่นสะเทือน:
ออสซิลเลเตอร์ส่งกระแสไซน์ไปยังขดลวดไดรฟ์ของหัวการสั่นสะเทือน สิ่งนี้ทำให้ก้านสั่นสะเทือนที่แนบมาและตัวอย่างที่ติดตั้งบนไอทีเพื่อการสั่นสะเทือนที่ความถี่ที่ตั้งไว้ (Ω) โดยทั่วไปจะมี Hz ไม่กี่สิบ
การตอบสนองแม่เหล็ก:
เมื่อตัวอย่างสั่นสะเทือนภายในสนามแม่เหล็กที่ใช้ (H) มันจะผลิตกสนามไดโพลแม่เหล็กที่แปรผันตามเวลา- ฟิลด์นี้ทำให้เกิดไฟล์แรงดันไฟฟ้าสลับกันในขดลวดตรวจจับที่อยู่ใกล้กับตำแหน่งใกล้เคียง
การตรวจจับสัญญาณและการขยาย:
สัญญาณเหนี่ยวนำที่มีความถี่เท่ากัน (Ω) เป็นสัญญาณอ้างอิงจากออสซิลเลเตอร์จะถูกป้อนเข้าสู่กแอมพลิฟายเออร์เฟสล็อค- แอมพลิฟายเออร์นี้จะใช้สัญญาณสัญญาณที่ตรงกับความถี่และเฟสของการอ้างอิงเท่านั้นดังนั้นการกรองสัญญาณรบกวนและสัญญาณที่ไม่เกี่ยวข้อง
แรงดันเอาต์พุต:
A แรงดันเอาต์พุต DC (Vₘ)ถูกสร้างขึ้นซึ่งก็คือสัดส่วนกับช่วงเวลาแม่เหล็กทั้งหมดของตัวอย่าง
แรงดันเอาต์พุตที่สอง (Vₕ) ซึ่งเป็นสัดส่วนกับสนามแม่เหล็กที่ใช้ (H) ก็ถูกวัดเช่นกัน
การวิเคราะห์ข้อมูล:
โดยการพล็อตvₘกับvₕ, aเส้นโค้งแม่เหล็กหรือห่วง hysteresisได้รับ กราฟนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับพฤติกรรมแม่เหล็กของตัวอย่างเช่นวิธีตอบสนองต่อเขตข้อมูลภายนอกและวิธีที่มันยังคงอยู่ในสนามแม่เหล็ก
VSM เป็นเครื่องมือที่หลากหลายและแม่นยำสำหรับการตรวจสอบลักษณะแม่เหล็กของวัสดุที่หลากหลาย ความสามารถในการวัดพารามิเตอร์พื้นฐานเช่นการดึงดูดความอิ่มตัวการบีบบังคับการบีบบังคับและการเปลี่ยนรูปแบบแม่เหล็กทำให้มันขาดไม่ได้ในสาขาวิทยาศาสตร์วัสดุฟิสิกส์ฟิสิกส์อิเล็กทรอนิกส์และการวิจัยทางชีวการแพทย์
แจ้งให้เราทราบหากคุณต้องการสิ่งนี้กลายเป็นภาพอินโฟกราฟิกหรือเค้าโครงสไตล์ PowerPoint สำหรับการใช้งานนำเสนอ!