Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 27. 4 augusti 1951 - Undersökning av elektrostatiska och magnetiska fält, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
580
TEKNISK TIDSKRIFT
repulsion, vilket minskar resultatens noggrannhet. Man
behövde därför en metod, som förhindrade spridningen men
som dock kunde ge upplysningar om hela fältet oberoende
av strålens storlek. Lösningen av detta problem kom med
upptäckten av elektronoptiska system, och National Bureau
of Standards har utarbetat två metoder för
fältundersökningar, vilka båda ger kvantitativa upplysningar om fält
med mycket små dimensioner.
Inom ljusoptiken består slirmetoden i avbildning av en
ljuskälla på en lämplig skärm, som uppfångar allt direkt
ljus. Om brytningsindex för mediet mellan ljuskälla och
lins varierar, fås en bild av inhomogeniteten. I ett analogt
elektronoptiskt system ersätts ljuskällan av en
elektronkanon, glaslinsen av en elektronlins (vanligen en spole)
och variationer i mediets brytningsindex motsvaras av
variationer i elektromagnetiskt brytningsindex orsakade av
elektrostatiska eller magnetiska fält, vilka därför kan göras
synliga på detta sätt.
De allra första försöken med den elektronoptiska
slirmetoden lyckades. Genom fotografering av slirdiagram,
fig. 1, fås direkt en kvalitativ bild, som visar fältets
utsträckning och dess läge i förhållande till den
magnetiserade kroppen, till skillnad från järnpulvermönster även för
mycket små fält. Slirmetoden har vidare den stora fördelen,
att den kan utnyttjas för kvantitativa undersökningar, men
svårigheterna är härvid stora. Man måste utnyttja
intensitetsfördelningen i bilden, och denna är ej lätt att exakt
bestämma. Vid fotografering ändras den vid varje steg
av den fotografiska processen, och det är svårt att
bestämma korrektioner för dessa ändringar. Dessutom beror
intensitetsfördelningen på fotografin av objektivets
öppning och av andra faktorer.
Ehuru slirmetoden tycktes ge goda löften, visade den
sig i praktiken icke väl ägnad för kvantitativt arbete.
Under studium av magnetofontrådars magnetiska fält med
denna metod upptäcktes emellertid en modifikation av
den, som kallats skuggmetoden och som har visat sig
mycket lämpligare för kvantitativa undersökningar. För
närvarande använder man vid denna metod ett
elektron-optiskt linssystem, som ger en skuggbild av ett fint
metalltrådsnät, placerat i elektronstrålarnas väg.
Det föremål, som skall undersökas, placeras mellan
elektronkällan och linssystemet, som ger en bild av föremålet
på en fluorescerande skärm. Genom att sätta in ett
trådnät med känd maskstorlek strax efter linssystemets bakre
brännpunkt får man tillsammans med föremålsbilden en
skuggbild av nätet, vilken ges av den förminskade bilden
av elektronkällan som virtuell ljuskälla. De delar av
nätskuggan, som ligger intill föremålsbilden, visar då
betydande distorsion.
Det elektronoptiska systemet vid skuggmetoden, fig. 2, är
i princip en elektronlins. Vid frånvaro av fält bryts ett par
elektronstrålar U, U+ till brännpunkten F och ger sedan
på skärmen en skuggbild N, N+ av en tråd G, G+ i nätet
Fig. 3. Ljusoptisk analogi till den elektronoptiska
skuggmetoden; det mörka föremålet t.v. är en bit plast;
ljuspunkten t.v. om mitten är bilden av ljuskällan, som befinner sig
utanför figurens vänstra kant; ovalen t.h. om ljuspunkten
är trådnätet, vars skuggbild avtecknas på en skärm t.h.
Fig. 2. Förenklat diagram över den elektronoptiska
skuggmetoden.
Fig. 4. Typiskt elektronoptiskt skuggmönster kring en
mag-netofontråd; dennas skugga är den grova horisontella linjen.
Om det emellertid finns ett fält framför linsén P, P’,
bestämmer ett annat strålpar D, D+ gränserna för samma
tråds skugga på skärmen, ty strålarnas skärningspunkt
förskjuts från F till E på grund av deras avböjning i
fältet. Skuggans förflyttning från N, N+ till A, A 4. kan
uppmätas och användas för beräkning av fältstyrkan.
I ett med den elektronoptiska metoden analogt ljusoptiskt
försök, fig. 3, ger linssystemet i sin brännpunkt den
bild av en avlägsen ljuskälla, som sedan på en skärm
projicierar en förstorad skugga av ett trådnät placerat
strax efter brännpunkten. I den nedre delen av det
parallella strålknippet befinner sig en bit plast, vid vars kant
ljuset böjs. Resultatet blir en distorsion av nätskuggan.
I ett elektronoptiskt mönster kring en trådspelartråd
(fig. 4) kan man ur nätskuggans distorsion och
förstoringsminskning i en viss punkt beräkna den skenbara
förskjutningen av brännpunkten och därmed det magnetiska
fältets absoluta styrka i motsvarande punkt, ty
brännpunktsändringen beror på elektronstrålarnas avböjning,
vars storlek givetvis bestäms av fältstyrkan. Skuggmetoden
är därför mycket mer användbar vid kvantitativa
undersökningar än slirmetoden. Sitt största värde har den vid
studium av komplicerade elektriska och magnetiska fält med
liten utsträckning, ty i sådana fall måste varje provladdning,
som är större än en elektron, allvarligt störa det
undersökta fältet. Förr kunde man blott beräkna fältstyrkan
i en viss punkt för fält med stor symmetri. Den
elektron-optiska skuggmetoden ger data, som tillåter beräkning av
absoluta värden på fältet i godtyckligt valda plan kring
ett föremål av vilken storlek och form som helst, och
den är därför väl lämpad för undersökning av
ferro-magnetismens fundamentala natur (L L MaIrton i Sci.
Monthly juli 1950). SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
