off diagonal MO成像盒Φ75的原理分析

MO成像板Φ75一盒磁場觀測光學(xué)系統(tǒng)！

為了使用 MO 成像板可視化磁場，需要準(zhǔn)備光源、偏光器、分析儀和 USB 相機(jī)等。本產(chǎn)品將這些光學(xué)儀器緊湊地裝入一個盒子中。
通過將電源和 USB 連接器連接到 PC，可以將 MO 成像板 Φ75 可視化的磁場圖像導(dǎo)入 PC 并進(jìn)行分析（需要單獨(dú)的軟件）。
必要的光學(xué)系統(tǒng)安裝在一個緊湊的外殼中，便于在工廠或其他地點(diǎn)觀察的設(shè)施之間移動。

磁光成像原理分析

首先，對磁光效果進(jìn)行說明，接著對使用磁光成像板的磁場分布測定原理進(jìn)行說明。透射中的磁光效應(yīng)法拉第效應(yīng)是當(dāng)光在磁性材料中行進(jìn)時，光的偏振面根據(jù)磁性體的磁化方向（從S極到N極的方向）的方向而旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。那個旋轉(zhuǎn)角叫做法拉第旋轉(zhuǎn)角。這個法拉第效果，通過在磁性體前后配置2張（偏振片和檢光子），作為透過的光的強(qiáng)度的變化能測量。

如果磁性體的易磁化軸（容易磁化的方向）相對于磁性體表面為面內(nèi)方向，且外部磁場的方向?yàn)榇怪狈较颍瑒t施加磁場為零時磁化朝向面內(nèi)方向，但隨著磁場變強(qiáng)，磁化朝向磁場的方向。法拉第旋轉(zhuǎn)角與該磁化的垂直分量成正比，因此法拉第旋轉(zhuǎn)角與相對于磁性體的垂直方向測量的磁化曲線形狀相同。因此，如圖2所示，法拉第旋轉(zhuǎn)角和外部磁場在磁化方向朝向與外部磁場相同方向的飽和磁場以下成比例關(guān)系。

在使用圖2面內(nèi)磁化膜法拉第旋轉(zhuǎn)角的磁場依賴性圖1的設(shè)置的情況下，通過磁性體和檢光子的光的強(qiáng)度I根據(jù)法拉第旋轉(zhuǎn)角和偏振片的角度和檢光子的角度。

中所述修改相應(yīng)參數(shù)的值。如果將偏振器和檢光子的角度差定為正交條件的90度，則光強(qiáng)會隨著法拉第旋轉(zhuǎn)而增加。但是，由于得到的光強(qiáng)度相對于旋轉(zhuǎn)角的正負(fù)也會發(fā)生同樣的變化，所以通常是從90度錯開幾度的角度，相對于正負(fù)的法拉第旋轉(zhuǎn)角會產(chǎn)生明暗對比。這種方法，因?yàn)槠衿骱蜋z光子幾乎為90度，所以被稱為正交檢光子法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以通過簡單的設(shè)置來測量，也可以用肉眼觀察。但是，由于法拉第旋轉(zhuǎn)角的大小與光強(qiáng)的關(guān)系不是比例關(guān)系，所以為了定量地求出磁場強(qiáng)度，需要使用某些磁場的校正方法。接下來，對使用磁光成像板的磁場分布測量原理進(jìn)行說明。基本的測量方法如圖3所示。在此，將棒磁鐵作為測量試樣。將磁光成像板放置在測量對象上。然后，通過偏振片等向磁光成像板照射直線偏振光。之后，通過另一片偏振片（檢光子），觀察磁光成像板，可以觀察磁場分布。此時，如上面說明的那樣，2張偏光板的角度偏離90度進(jìn)行觀察。

圖4（a）、（b）是示意性表示沒有測定對象物的情況和有的情況下的磁光層的磁化狀態(tài)的圖。沒有測量對象物，也不存在磁場分布時，磁光層的磁化面向面內(nèi)方向。另一方面，根據(jù)測量對象物產(chǎn)生磁場分布時，根據(jù)該磁場分布，磁光層的磁化方向旋轉(zhuǎn)。因此，如圖3所示，如果照射光進(jìn)行觀察，則由于法拉第效應(yīng)，磁場的分布被觀察為光的明暗。在反射配置中，由于法拉第效果的非相反性，如果沒有光吸收，旋轉(zhuǎn)角是往返部分的2倍。但是，實(shí)際上，由于磁光層的光吸收和表面的反射，不會達(dá)到2倍。圖4（c）表示棒磁鐵的測定例。可以看到S極和N極是明暗對比的。