一． 概述：

　　作為物質(zhì)（特別是鐵磁性材料）內(nèi)稟磁性檢測的通用設(shè)備,，振動樣品磁強(qiáng)計（VSM）因其投資小、堅固耐用,，特別是運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用極低等顯著優(yōu)點(diǎn)而被世界各國廣泛運(yùn)用于科研,、教學(xué)和生產(chǎn)檢測等眾多領(lǐng)域，為人類的科技進(jìn)步作出了巨大貢獻(xiàn),。其工作原理大體如圖所示,。

　　其中，驅(qū)動元w的功率輸出饋給振動子v,，以使振桿p帶動被外磁化場He磁化了的樣品s做小幅正弦式上下振動,，探測線圈C所“感知"到的樣品s的信號電壓輸出饋給相關(guān)接受放大系統(tǒng)（-K）。磁場探測單元G的輸出VH與（-K）放大單元的輸出VJ同相位地一并饋給數(shù)據(jù)處理單元D,。從而當(dāng)He變化一個周期后,，D即可繪出樣品s的J-He曲線，此處的J定義為樣品s的總磁矩,，即J=MV=σm,，其M、V、σ,、m分別表示樣品s的磁化強(qiáng)度,，體積，比（質(zhì)量）磁化強(qiáng)度及質(zhì)量,。D所處理的是兩路電壓信號,，即（-K）一路代表磁矩而G一路代表相對應(yīng)的外磁化場He，因此必須特別注意最后繪制出的J-He曲線（或M-He,、σ-He）未必能正確表示所測樣品s的磁特性,，因?yàn)閂SM為開磁路測量，其所記錄的磁化場He未必就是樣品s的內(nèi)磁場,，要想得到s的真實(shí)磁化強(qiáng)度與內(nèi)磁場Hi的函數(shù)關(guān)系,，必須將所測得的He轉(zhuǎn)化成Hi，并將所測J-He曲線轉(zhuǎn)化成J-Hi曲線——此曲線才是樣品s的真實(shí)特性,。要做到這點(diǎn),，就必須預(yù)知樣品s的在He方向上的退磁因子N，利用Hi=He-NM關(guān)系逐點(diǎn)求出與（MHe）相對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)（MHi）,，從而繪成M-Hi（或J-Hi）曲線,，并可利用B=Hi+4πM的關(guān)系式繪制出技術(shù)參量B-Hi曲線，由此曲線求得諸如硬磁材料樣品s的剩磁Br,、矯頑力BHc,、最大磁能級（BHi）max等磁學(xué)量。要做到以上幾點(diǎn),，關(guān)鍵是要知道s在被測方向上的N,，而這在一般情況下是辦不到的。通常在旋轉(zhuǎn)橢球體及其退化形式如球形,、薄膜形,、線形等特殊形狀的樣品時，方能夠用VSM準(zhǔn)確測出內(nèi)稟磁性與內(nèi)磁化場的函數(shù)關(guān)系,，并可由此關(guān)系推演出有關(guān)技術(shù)參量（即Ｂ-Hi）,。從此點(diǎn)也可說VSM的功能是測材料的飽和磁化強(qiáng)度，不提先決條件而夸大VSM功能的宣傳內(nèi)容都是不可取的,。

　　VSM有一項(xiàng)衡量其水平高低的主要技術(shù)指標(biāo)：最高靈敏度,。此數(shù)值應(yīng)指在特定條件下（主要是指磁極與樣品的距離以及外磁化場He的大小）該設(shè)備所能探測到的樣品最小信號,，即小于此數(shù)值的信號將被淹沒在背景噪音中而無法檢測出,。

　　一般而論，磁極間距越小,，磁極越靠近樣品,，靈敏度將越高,，但隨之而來的則導(dǎo)致磁場鞍部區(qū)變窄,測試結(jié)果的重復(fù)性降低,不可靠性增大，這是我們不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象..而要改變此情況,，就必須將檢測線圈間距增加（即磁極間距增大）,，但此時將導(dǎo)致最高靈敏度的下降,。因此,，被測信號的可信賴度與系統(tǒng)的最高靈敏度是互相矛盾的，單強(qiáng)調(diào)一方面顯然是不恰當(dāng)?shù)?。另外,，較小的磁極間距無法作變溫測量。我廠產(chǎn)品的磁極間距為50mm,，檢測線圈間距為30mm,，常溫與高、低溫測量都是在此條件下進(jìn)行,，這既保證了測試結(jié)果的可靠性,，又保證了具有足夠高的靈敏度（5-3×10-5emu）。

　　下圖是我廠產(chǎn)品中檢測線圈間距與最高靈敏度間的實(shí)測結(jié)果:

　　He越大則可能導(dǎo)致背景噪音增大從而最高靈敏度下降,，這實(shí)際上是磁場電源質(zhì)量好壞的一種體現(xiàn),。我廠產(chǎn)品的最高靈敏度測試條件是在額定最高磁場的80%內(nèi)測量。

　　故而,，凡不提前提條件而僅表述VSM的最高靈敏度,，是有誤導(dǎo)使用者之嫌。另外,，最高靈敏度是以背景噪音的尺度來衡量的,，因而，對噪音的標(biāo)度方法不同（采用均方值,？峰-峰值,？），即使是同一設(shè)備,，其結(jié)果也不同,。我單位采用的是峰-峰值標(biāo)度方法。

 

二．本廠生產(chǎn)的VSM型式規(guī)格：

1．低場型（LH型）

　　利用無鐵芯線圈對產(chǎn)生磁化場,，最大值為±400 Oe,；無觸點(diǎn)平滑過零自動掃描電源，有手動,、自動兩種工作模式,，在自動狀態(tài)下可以人為控制掃描速度。特點(diǎn)為無電磁鐵型的剩磁效應(yīng),，操作空間大,，磁場均勻空間廣,，特別適合特軟磁性薄膜的測量工作。由于其探頭可隨時移出工作區(qū),，因而可適合特軟薄膜磁電阻效應(yīng)的測量,。（諸如GMR、TMR,、AMR,、鐵磁/反鐵磁交換偏置效應(yīng)等的研究工作）。

由于其投資少,，還特別適合高年級學(xué)生及研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,。

　　技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)：Hmax=±400 Oe，在此范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié),、且不用高斯計檢測磁場,。樣品所處空間位置可由振動頭三維調(diào)節(jié)，故極易將樣品置于最佳工作點(diǎn),，最高靈敏度3~5×10-5emu（探測線圈間距30mm時）,；探測線圈間距可人為隨時調(diào)整，以適用不同需要,。由于探測線圈可方便地移離工作區(qū)而將均勻磁場區(qū)出空,，故在配以磁電阻測量單元時，可方便地進(jìn)行MR的檢測工作,，可作教學(xué)設(shè)備,。配以兩路數(shù)據(jù)處理單元以實(shí)現(xiàn)實(shí)時曲線的觀察、記錄和保存,；可配變溫裝置以實(shí)現(xiàn)變溫測量,。