振动样品磁强计(VSM)原理

振动样品磁强计(VSM)原理ThePrincipleofVibratingSampleMagnetometer1、振动样品磁强计介绍振动样品磁强计一种是灵敏度高、应用最广的磁性测量仪器。基本原理：振动样品磁强计采用尺寸较小的样品。由于体积很小，样品在被磁场磁化后，在远处可以近似的看做一个磁偶极子。如样品按一定方式振动，就等同于磁偶极场在振动。于是，放置在样品附近的检测线圈内就有磁通量的变化，产生正比于磁化强度的感应电动势。2、振动样品磁强计结构原理图3、VSM检测原理如图所示，体积为Ｖ、磁化强度为Ｍ的样品Ｓ沿Ｚ轴方向振动。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dSn，其与坐标原点的矢径为rn，磁场沿Ｘ方向施加。由于Ｓ的尺度与rn相比非常小，故Ｓ在空间的场可表为偶极场形式：]r)rM(3M[4)r(53nnnnnrrVH（3-1）由于M只有x方向分量，所以：543nnnZrrVMxH（3-3）kzjyixrnnnn（3-2）dSn面积元的磁通量：线圈L的总磁通量：nnnnZndSrVzMxdSHd50043（3-4）nnnnnnnndSrVzMxd5043（3-5）其中，]r)rM(3M[4)r(53nnnnnrrVH（3-1）样品在z方向做简谐振动，运动方程：tzznsin0（3-6）可得，感应电动势：tdSrzrxMVdtdtnnnnncos])5(43[)(7220tKJtKMVcoscos（3-7）nnnnndSrzrxK7220)5(43其中，为常数。为总磁矩。MVJ通常情况下K值难以确定，可由标准样品求得K值。由仪器测得感应电动势，就可以得出样品的磁矩。tKJScos（3-8）质量磁化强度：mJS（3-9）4、VSM实体照片振动杆振动控制器样品电磁铁Thanks!