3.2. Индукционный метод Кондорского - Федотова.

Измерение намагниченности методом Кондорского — Федотова проводится не в электромагните, как в методе Вейсса и Форрера, а в соленоиде, имеющем внутренний диаметр 40 мм, с масляным охлаждением. Этот соленоид создает магнитные поля до 106 а/м с однородностью до 0,5% на длине 100 мм. Применение соленоида вместо электромагнита позволяет не учитывать действие «магнитного изображения», что значительно повышает точность измерения. Общая схема установки для измерения намагниченности при низких температурах показана на рис. 4,а. На рис. 4,б показан общий вид измерительной вставки для образца.

Рис. 4,a — Схема установки Кондорского—Федотова: 1 — сосуд Дьюара, 2—измерительная вставка, 3—намагничивающая катушка, 4— масляный манометр, 5 —сосуд Дьюара для жидкого водорода, 6 — сифонная трубка, 7 — буферный объем, 8— форвакуумный насос, 9— ловушка, 10— электронный потенциометр, 11 к 12 — манометры, 13, 14 и 16 —запорный вентиль, 15 и 18 —и 18 – регулировочные вентили, 17 – трехходовой кран. б – разрез измерительной вставки: 1— сосуд Дьюара для жидкого водорода, 2 — шлиф, 3 — клеммы, 4 — сочленение, 5 — текстолитовая стойка, 6 — платиновый термометр сопротивления, 7 — баллистическая катушка, 8 — образец, 9 и 11— латунные пробки, 10 — нагреватель . в- электрическая схема установки: —измерительная катушка, Г — гальванометр, KB— катушка взаимоиндукции, КС — эталонная катушка сопротивления, С — намагничивающий соленоид, ЭМ — электромагнит, Р — реле, и – переключатели.

Исследуемый образец 8 в виде эллипсоида вращения помещают в измерительную катушку 7. Крепится образец при помощи латунных держателей — пробок 9, 11. На внешней трубке держателя находится подогреватель из молибденовой проволоки. Вакуумную рубашку измерительной вставки применяют для изоляции жидкого водорода от азота при получении промежуточных температур методом подогрева. Для измерения температур используют платиновый термометр сопротивления.

При определении температурной зависимости намагниченности насыщения необходимо, чтобы температура была постоянной в течение одного измерения. В методе Кондорского — Федотова измерение намагниченности и температуры продолжалось несколько минут, поэтому постоянство температуры играло здесь существенную роль. Так как выполнение этого условия в широком интервале температур довольно трудно, то авторы применили следующий метод измерения. В процессе измерения медленно изменялась температура. Вместе с температурой менялась и намагниченность исследуемого образца, при этом одновременно регистрировалось изменение температуры и намагниченности со временем. Зная вид функций и , можно найти нужную зависимость

(t — время, Т — абсолютная температура). Так как изменение температуры в описанных опытах происходило медленно (в течение 15—20 час температура изменялась от 77 до 300° К), то можно считать, что полученные значения намагниченности соответствуют измерениям при постоянной температуре. Измерение проводили нулевым баллистическим методом. Электрическая схема установки показана на рис. 4,в, где С — намагничивающий соленоид. Измерительная катушка включена последовательно с гальванометром Г и вторичной обмоткой катушки взаимоиндукции КВ.

Измерительная катушка состояла из двух обмоток, которые наматывали одна на другую. Включали эти обмотки навстречу друг другу. Э.д.с, индуцированная в обмотках, компенсировалась без образца при максимальном значении напряженности магнитного поля. Включение токов в первичную обмотку KB осуществлялось при помощи реле Р, при этом для измерения величины тока в компенсационной цепи, который был порядка 200—250 ма, использовали эталонную катушку сопротивления КС. Переключатель П2 применялся для включения цепи электромагнита ЭМ, а переключатель — для подключения гальванометра Г. Намагниченность исследуемого образца рассчитывалась по формуле:

а/м (3.2)

Где — соответственно число витков и площадь сечения () измерительной катушки, М — коэффициент взаимоиндукции,

i — ток в первичной цепи катушки KB, k—коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей установки.

Как видно из формулы (3.2), для определения I достаточно знать ток i в первичной обмотке катушки взаимоиндукции KB в момент компенсации, т. е. когда отклонение рамки гальванометра равно нулю. Для того чтобы магнитное поле исследуемого образца не влияло на результаты измерения, последний должен быть удален от измерительной катушки не менее чем на 65 см.

В методе Кондорского — Федотова это условие выполнялось при всех измерениях. Произведенная оценка точности измерений намагниченности показала, что погрешность составляет 0,5%. Описанный метод был применен авторами для исследования намагниченности насыщения железоникелевых сплавов в области низких температур. Применение этого метода при высоких температурах ограничено, так как происходит нагревание измерительной катушки. [1]