166319. lajstromszámú szabadalom • Mérési eljárás egykristályos és polikristályos anyagok magnetostrikciós állandójának meghatározására
1663J9 kora a magnetostrikciós állandó értéke, úgy határozzuk meg, hogy a röntgensugarat a kívánt irányoknak megfelelő síkokon diffraktáltatjuk. Ez a gyakorlatban — az ismert Bragg egyenlet alapján, amely összefüggést ad az egyes kristálytani síkok távolsága, az alkalmazott röntgensugárzás hullámhossza és a díffraktátt súg'át 6 szögének szinusza között — úgy történik, hogy a diffraktált sugár intenzitását a. kíváírt síknak megfelelő 0X szög környezetében mérjük. Az intenzitás rriaxírnumának %t szögéből az anyag rácsállandója ismert módon számítható. Ha a mérendő magnetostrikciós tulajdonságú anyagra mágneses tér hat, akkor a kristálytani síkok távolsága, vagyis a rácsállandó megváltozik, amit a diffraktált sugár intenzitás maximumának megváltozott, 0X szögetekéből számolhatunk ki. A magnetostrikció értékét a 0X szögnek megfelélő kristálytani irányban a rácsállandó realtív változása adja. Más kristálytani iránynak — síknak — megfelélő magnetostrikciós állandó értékét — a Bragg egyenletnek megfelelően — más, 6a szög' környezetében végzett méréssel határozhatjuk meg. Természetesen meghatározhatjuk a módszerrel a magnetostrikciós állandó mágneses tértől való függését is — bármely kristálytani irányban — úgy, hogy az alkalmazott mágnesteret nem az anyag telítéséig, hanem csak egy meghatározott értékig növeljük. így mérhetjük a különböző mágnesezettséghez tartozó magnetostrikció értékét. A rácsparaméter mérésének pontossága az instrumentális, a szisztematikus, a véletlen, és a hőmérsékleti hibák következtében nem mindig biztosítja a magnetostrikciós állandó meghatározásához — ami lényegében két igen kis mértékben eltérő rácsállandó különbségével arányos — szükséges pontosságot. Ezért a pontosság biztosítására, az említett hibák kiküszöbölésére lényegében a rácsparaméterek megváltozását, különbségét mérjük. Ezt úgy visszük véghez, hogy a 0^ szög környezetében mért diffraktált sugár intenzitás mérése közben az anyagra ható mágnestér értékét periodikusan változtatjuk nulla és — az előbbiek szerinti — kívánt érték között. Ekkor tulajdonképpen egy mérési folyamaton belül a diffraktált sugár intenzitása időmultiplex módon hol a mágneses tér hatásának megfelelő értékű, hol pedig a nulla mágneses térnek megfelelő értékű lesz a 0 szög függvényében. Az így kapott diffraktált sugár intenzitást a 2. ábra szemlélteti. A találmány szerinti mérési eljárás a következő: Az anyag méretét illetve méretváltozását a rácsállandó illetve a rácsállandó különbség röntgendiffrakciós meghatározásával végezzük a kristálytani iránynak megfelelő 6 szögnél, miközben a mérendő anyagot periodikusan váltakozó mágneses térrel gerjesztjük, és az egyes időszakaszokhoz tartozó, különböző gerjesztésű anyáról kapott, időmultiplex diffraktált intenzitás jelsorozatok 0 szög értékeiből határozzuk meg a rácsállandókat illetve a rácsállandó különbséget. Ezen értékekből a relatív .rácsállandó változást, azaz a magnetostrikciós állandót határozzuk meg. A találmány szerinti eljárással a magnetostrikciós állandó tér függése is meghatározható olymódon, hogy a periodikusan változó mágneses tér nagyságát a nulla és a telítési érték között lépcsőzetesen változtatjuk. A megváltozott rácsállandó megváltoztatja a diffrakció irányát. Más szavakkal úgy is mondhatjuk, hogy ugyanazon irányban a diffraktált sugár intenzitása más mágneses tér hatása esetén, mint tér nélkül. Egy, a mág' neses tér változtatásával egyidejűleg működő kapcsolóval a diffraktált, a kétféle állapotnak megfelelő jelsorozatot szétválasztjuk. A két jelsorozat diffrakciós szögé-5 nek eltéréséből a rácsállandó illetve a rácsállandó különbség, ezekből ä räcsälländo relatív változása azaz a magnetostrikciós állandó meghatározható. A fentiek alapján a találmány szerint a hosszméretet, illetve hÖsszrnéret vällözf sí röntgendiffrakciós módszer-10 rel mérjük. így tulajdonképpen a kristály rácsállandóját, illetve annak megváltozását határozzuk meg. Vagyis nem az anyag makroszkopikus — eredő — magnetostrikciós állandóját mérjük, hanem csak a kívánt orientációban levő és — feltehetően hibátlan — kristályokét. 15 A célszerűéit kivÄMtott diffrakciós vonalakkal tulajdonképpen az anyagnak — amely egykristály vagy polikristály is lehet — a különböző kristályláríi irányokban mutatott magnetostrikciós állandóit rriéthetjük, mert a különböző diffrakciós vonalak más-más kristály-20 tani irányokhoz tartozhatnak. A mágneses tér periódus idejét lényegében a felvétel sebességéhez és a regisztráló időállandójához választjuk meg úgy, hogy a kiértékelés ä kívánt pontosságú lehessen. 25 Az alkalmazott mágneses tér időbeli lefolyására nincs szigorú megkötés csak annyi, hogy mintegy fél periódus időig értéke zéró legyen, egyébként pedig abszolút értéke érje el a mérendő anyag telítési gerjesztését. Megemlítjük, hogy a gerjesztés alkalmas megválasz-30 tásával nem csak a magnetostrikciós állandó, hanem annak gerjesztés függése is mérhető az eljárással. A találmány szerinti mérési eljárást megvalósító mérési elrendezés egy példaképpeni változatát mutatja az 1. ábra. A vizsgálandó 4 anyag a 3 goniométerre van 35 helyezve, a mágneses teret szolgáltató 5 szolenoiddal együtt. A 4 anyagot az 1 röntgensugárral besugározzuk. A 2 visszavert sugarat a 6 detektor érzékeli, majd a 7 erő-, sítő és jelfeldolgozó egységre kerül. A 9 elektronkapcsoló a bemenetére érkező két különböző intenzitású — 40 a mágneses tér hatásának megfelelő és az anélküli — jel-, sorozatot két külön kimenetére kapcsolgatja. Az így kapott két külön jelsorozatot az alkalmasan megválasztott 10 regisztráló rögzíti. Az 5 szolenoid gerjesztését all impulzus adó látja el, még all impulzus adó és a 9 elektr 45 ronkapcsoló szirikrohizációját a 8 ütemadó biztosítja. Összefoglalva a mérés lényege az, hogy a periodikusan működtetett 5 szolenoiddal az anyag kétféle állapotáról időmultiplex jelsorozatot állítunk elő, mélyet égy szinkron működtetett 9 elektronkapcsolóval választunk szét. 50 Szabadalmi igénypontok : 1. Eljárás polikristályos és/vagy egykristályos anya-55 gok különböző kristálytani irányokhoz tartozó magnetostrikciós állandójának, az anyag mágneses tér hatásáfa történő méretváltozásának mérésére, azzal jellemezve, hogy az anyag méretét illetve méretváltozását a rácsállandó illetve rácsállandó különbség röntgen-60 diffrakciós meghatározásával végezzük a kristálytani iránynak megfelelő 0 szögnél, miközben a mérendő anyagot periodikusan váltakozó mágneses térrel gerjesztjük és az egyes időszakaszokhoz tartozó, a különböző gerjesztésű anyagról kapott, időmultiplex diffraktált 65 intenzitás jelsorozatok 0 szög értékeiből határozzuk 2
