off diagonal MO成像盒Φ75的原理分析

MO成像板Φ75一盒磁場(chǎng)觀測(cè)光學(xué)系統(tǒng)！

為了使用 MO 成像板可視化磁場(chǎng)，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(gè)盒子中。
通過(guò)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(chǎng)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(gè)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(dòng)。

磁光成像原理分析

首先，對(duì)磁光效果進(jìn)行說(shuō)明，接著對(duì)使用磁光成像板的磁場(chǎng)分布測(cè)定原理進(jìn)行說(shuō)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(shí)，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(gè)旋轉(zhuǎn)角叫做法拉第旋轉(zhuǎn)角。這個(gè)法拉第效果，通過(guò)在磁性體前后配置2張（偏振片和檢光子），作為透過(guò)的光的強(qiáng)度的變化能測(cè)量。

如果磁性體的易磁化軸（容易磁化的方向）相對(duì)于磁性體表面為面內(nèi)方向，且外部磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪狈较?，則施加磁場(chǎng)為零時(shí)磁化朝向面內(nèi)方向，但隨著磁場(chǎng)變強(qiáng)，磁化朝向磁場(chǎng)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(duì)于磁性體的垂直方向測(cè)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(chǎng)在磁化方向朝向與外部磁場(chǎng)相同方向的飽和磁場(chǎng)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(chǎng)依賴性圖1的設(shè)置的情況下，通過(guò)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(huì)隨著法拉第旋轉(zhuǎn)而增加。但是，由于得到的光強(qiáng)度相對(duì)于旋轉(zhuǎn)角的正負(fù)也會(huì)發(fā)生同樣的變化，所以通常是從90度錯(cuò)開(kāi)幾度的角度，相對(duì)于正負(fù)的法拉第旋轉(zhuǎn)角會(huì)產(chǎn)生明暗對(duì)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(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)置來(lái)測(cè)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(chǎng)強(qiáng)度，需要使用某些磁場(chǎng)的校正方法。接下來(lái)，對(duì)使用磁光成像板的磁場(chǎng)分布測(cè)量原理進(jìn)行說(shuō)明。基本的測(cè)量方法如圖3所示。在此，將棒磁鐵作為測(cè)量試樣。將磁光成像板放置在測(cè)量對(duì)象上。然后，通過(guò)偏振片等向磁光成像板照射直線偏振光。之后，通過(guò)另一片偏振片（檢光子），觀察磁光成像板，可以觀察磁場(chǎng)分布。此時(shí)，如上面說(shuō)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(méi)有測(cè)定對(duì)象物的情況和有的情況下的磁光層的磁化狀態(tài)的圖。沒(méi)有測(cè)量對(duì)象物，也不存在磁場(chǎng)分布時(shí)，磁光層的磁化面向面內(nèi)方向。另一方面，根據(jù)測(cè)量對(duì)象物產(chǎn)生磁場(chǎng)分布時(shí)，根據(jù)該磁場(chǎng)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(chǎng)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(méi)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(huì)達(dá)到2倍。圖4（c）表示棒磁鐵的測(cè)定例。可以看到S極和N極是明暗對(duì)比的。