Поля модуляции метод чувствительность

Значительно большей чувствительностью обладает модуляционный метод, предложенный Г. С. Гореликом и И. И. Бернштейном. Сущность этого метода заключается в том, что каким-либо способом меняют в небольших пределах разность фаз интерферирующих колебаний по периодическому закону и тем самым осуществляют модуляцию потока излучения на выходе интерферометра. При помощи фотоприемника регистрируют поток от небольшой области поля интерференции и производят гармонический анализ электрического сигнала. [c.228]

Предельно достижимая чувствительность измерения М методом модуляции поля, очевидно, очень сильно зависит и от деталей конкретного практического воплощения, и от технологических ограничений, которые быстро изменяются с течением времени, но тем не менее могут быть полезны некоторые численные оценки, основанные на опыте практической работы с установкой, соответствующей схеме рис. 3.10. Если используется приемная катушка с сильной связью (типа представленной на рис. 3.9, а) и детектирование производится в максимуме функции Бесселя на второй гармонике частоты модуляции /, то амплитуда выходного напряжения V для катушки из N витков определяется соотношениями (3.28) и (3.35) и равна [c.159]

Основным конструктивным узлом спектрометров ЭПР является резонансная система (колебательный контур или резонатор), в пучность магнитного поля которой помещается исследуемый образец. Резонансная система является нагрузкой генератора работающего в ВЧ или СВЧ-диапазоне. Большинство стандартных ЭПР-спектрометров работает на длине волны 3 см, напряженность магнитного поля при этом достигает величин 3000 Э. В широкодиапазонных спектрометрах (диапазон от 8 мм до 100 см) напряженность поля изменяется в пределах от 12 ООО до 100 Э. Чувствительность спектрометров может быть увеличена за счет метода двойной магнитной модуляции (например, в модели ЭПР-2, выпускаемой СКБ АП АН СССР), когда на медленно меняющееся магнитное поле (магнитная развертка) накладывается высокочастотное синусоидальное магнитное поле с амплитудой, меньшей полуширины линии. В измерительном блоке определяется амплитуда высокочастотного поля. На результаты измерений влияют изменения свойств системы в зависимости от времени и температуры. В современных спектрометрах предусмотрены меры, позволяющие вести непрерывную работу на приборе в течение многих часов, причем температуру растворов можно варьировать от субгелиевых до 500 °С. [c.293]

В заключение необходимо сделать еще одно общее замечание. Дело в том, что осцилляции дГвА можно изучать на многих различных уровнях, и методики эксперимента будут соответственно различаться. Так, например, на самом низком уровне задача сводится к тому, чтобы только обнаружить осцилляции и грубо оценить их период. Единственное, что требуется в этом случае, — как можно больше увеличить отношение сигнала к шуму. Однако если необходимо произвести точные измерения частоты, как при определении формы ПФ, то приобретает существенное значение возможность прослеживать осцилляции в широком диапазоне полей и иметь достаточно точный метод измерения поля. С другой стороны, для получения оптимальной чувствительности в методе модуляции поля амплитуда модуляции должна быть сравнима с периодом осцилляций (это подробно обсуждается в дальнейшем), но столь большая амплитуда модуляции усложняет изучение формы [c.118]

Общей для всех рассматриваемых ниже методов измерения является задача изготовления образцов. Мы не будем описывать металлургические методы, используемые для приготовления высокочистых и ненапряженных монокристаллов. Отметим только, что обычно обработка образца производится путем распиливания нитью с кислотой или электроискровым методом и что при монтаже образца и обращении с ним важно соблюдать очень большую осторожность. Хотя на первый взгляд и кажется выгодным делать образец возможно ббльшего размера, однако на самом деле имеется ряд ограничений. Во-первых, образец должен занимать в магните область с достаточно однородным магнитным полем (допустимое изменение поля на размере образца должно быть намного меньше величины Н /Г), Во-вторых, при использовании метода модуляции поля (см. п. 3.4.2.1) увеличение линейных размеров образца, когда они превосходят глубину скин-слоя для частоты модуляции, практически не дает выигрыша. Наконец, существует общая тенденция, присущая большинству методов с увеличением размера образца уровень шума растет, а чувствительность на единицу объема падает. Какое из этих ограничений является определяющим, зависит от конкретного метода, но обычно невыгодно использовать образцы размером более нескольких миллиметров. Обычно также не используются образцы с размерами менее нескольких десятых миллит метра из-за трудности в обращении с ними. [c.119]

В случае сильно анизотропного металла, когда изменения частоты Р с ориентацией сравнимы с самой величиной F, определение F с такой точностью может быть достаточным, чтобы получить неплохое представление о размерах и форме ПФ. Однако для поверхностей Ферми, более близких к сферическим, для которых изменение Р составляет только несколько процентов или менее, такой точности уже совершенно недостаточно для определения отклонений, связанных с анизотропией. Для таких случаев была предложена специальная методика, в которой осцилляция дГвА от контрольного образца накладывались на осцилляции от изучаемого образца и возникали биения, подобные изображенным на рис. 3.5, в. Очевидно, что частота биений более чувствительна к изменению ориентации, чем просто частота осцилляций Р для изолированного образца, и, как оказалось, этим способом можно измерить отклонения величины Р с точностью до 0,2 о. Такой точности было достаточно для определения существенных черт ПФ благородных металлов, однако для легких щелочных металлов, поверхности Ферми которых еще ближе к сферическим, обнаружение малых отклонений от изотропии стало возможным только с развитием более гибкого метода модуляции поля. [c.136]

Хотя это и очень грубая оценка, но из нее следует, что в случае благоприятной геометрии метод модуляции поля способен обнаружить осцилляции в 10 раз меньшей амплитуды по сравнению с типичной для хорошего эффекта дГвА величиной М/// - 10" . Метод модуляции вьшгрывает также по сравнению с методом вращающего момента, хотя очевидному множителю 100, на который различаются оценки (3.42) и (3.14), едва ли стоит придавать серьезное значение ввиду достаточной произвольности многих предположений. Однако, не считая несколько меньшей предельной чувствительности метода вращающего момента, тот факт, что этот метод является механическим , сильнее затрудняет достижение оптимальных условий, чем в случае чисто электромагнитного метода модуляции поля. Более того, метод вращающего момента чувствителен только если ПФ сильно анизотропна, и, конечно, его вообще нельзя использовать для ферромагнитных металлов из-за доминирования вращающих моментов, связанных с анизотропией ферромагнитного намагничивания. [c.161]

Идея использования модуляции температуры впервые была применена к эффекту дГвА Одером и Максвеллом [310], которые указывали, что такой способ имеет несколько преимуществ перед методом модуляции поля. Так, например, исчезает проблема шума из-за механических вибраций, связанных с модулирующей катушкой в сильном постоянном поле, и исчезает проблема компенсации э.д.с., возбужденной в системе приемных катушек из-за отличной от нуля взаимоиндукции с катушкой модуляции. Кроме того, этот метод дает возможность — по крайней мере принципиальную — непосредственного определения циклотронной массы из величины амплитуды сигнала, возбужденного в приемной катушке. Как мы сейчас покажем, этот метод должен обладать предельной чувствительностью к обнаружению осцилляций дГвА, сравнимой с чувствительностью метода модуляции поля, и надо надеяться, что эта возможность вскоре будет использована. [c.163]

Как и в случае магнитотермического эффекта, чувствительность обнаружения осцилляций удельной теплоемкости можно повысить модуляцией поля, но если применяется метод нагрева переменным током Салливана и Зайделя, то частота модуляции поля должна быть существенно ниже частоты тока нагревателя. [c.180]

Очевидный метод измерения падения напряжения на образце в виде монокристаллической проволоки, через которую течет постоянный ток, применим в том случае, если осцилляции ШдГ не слишком малы именно такой метод использовался в ранних экспериментах на Bi. Гораздо большей чувствительности можно, однако, достичь, применяя модуляцию поля, как было описано выше при рассмотрении других случаев. В сущности соответствующая теория определяется формулой (4.37), если заменить Kq на / 1а1 /а , где / — ток в образце при синхронном детектировании усиливается только один из членов типа osn t, а значительно ббльшая постоянная составляющая исключается. Возможно также применение метода импульсного поля, но в этом случае изменяется частота осцилляций во времени (спадая до нуля в максимуме импульса, когда dH/dt = = 0), так что синхронное детектирование использовать нельзя. [c.197]

Каждый конкретный способ исследования эффекта дГвА имеет свои подводные камни. Так, в методе вращающего момента подвес не должен быть слишком податливым, чтобы не возникло искажений из-за значительного поворота образца (см. п. 3.3.2 и 6.7.1.2). в методе импульсного поля (п. 3.4.1) амплитуда осцилляций может зависеть сложным образом от условий эксперимента вследствие резонансов в детектирующей системе, а также за счет вихревых токов, возбуждаемых в образце и приводящих к неоднородности поля и нагреву. В модуляционном методе (п. 3.4.2.1) весьма важен адекватный учет влияния амплитуды модуляции на форму осцилляций, если необходимо получить сравнимые по амплитуде осцилляции при различных значениях магнитного поля. Существенно также правильно учесть роль вихревых токов, влияние которых, вообще говоря, зависит от магнитного поля за счет магнетосопротивления. Лучше всего сделать их влияние пренебрежимо малым, работая на достаточной низкой частоте, хотя это и может привести к снижению чувствительности измерений. [c.445]

Нолл 13647] исследовал влияние поперечного электрического поля на распространение звука в жидкостях, обладающих дипольным моментом опыты должны были выяснить, модулирует ли переменное электрическое поле фазу или амплитуду звуковой волны с частотой 10 мггц, распространяющейся в жидкости. Хотя чувствительность установки была достаточной для обнаружения относительного изменения скорости звука, равного 2 10 , и изменения поглощения на 5 10 дб см при электрическом поле 1 т см, однако никакого эффекта в непроводящих органических жидкостях обнаружено не было. В электропроводящих жидкостях наблюдалась фазовая модуляци, пропорциональная квадрату модулирующего напряжения, обусловленная влиянием нагревания на скорость звука. В связи с этим данный метод непосредственно может быть использован для измерения температурного коэффициента скорости звука. [c.260]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...