Аморфные и нанокристаллические магнитопроводы для высокочувствительных датчиков индукционных магнитометров

Abstract

С использованием индукционно-непрерывного метода определены динамические магнитные характеристики аморфных лент сплава на основе кобальта ММ-5Со (система (Co₇₂−x−yFexCry)(SiB)₂₈) и сплава ММ-11Н на основе системы Fe₇₃(Nb, Cu)₄(Si, B)₂₃, получаемых по технологии сверхскоростной (10⁵—10⁶ К/с) закалки расплава. Описана методика изготовления монолитных ленточных магнитопроводов стержневой прямоугольной формы из этих сплавов, а также представлен пример их применения в датчиках высокочувствительных индукционных магнитометров. Показано, что чувствительность индукционного зонда с новым нанокристаллическим магнитопроводом превышает чувствительность зонда с пермаллоевым (80НХС) сердечником; при этом вес магнитопровода уменьшается как минимум на 10—15%. Результаты исследований позволяют прогнозировать эффективное использование магнитопроводов, изготовленных по новой методике из нанокристаллической и аморфной ленты, в индукционных магнитометрах различных типов для геофизических исследований, а также для изучения магнитных аномалий в космическом пространстве.

З використанням індукційно-неперервної методи визначено динамічні магнетні характеристики аморфних стрічок стопу на основі кобальту ММ-5Со (система (Co₇₂−x−yFexCry)(SiB)₂₈) та стопу ММ-11Н на основі системи Fe₇₃(Nb, Cu)₄(Si, B)₂₃, одержуваних за технологією надшвидкого (10⁵—10⁶ К/с) гартування розтопу. Описано методику виготовлення монолітних стрічкових магнетопроводів стрижневої прямокутньої форми з цих стопів, а також наведено приклад їх застосування в датчиках високочутливих індукційних магнетометрів. Показано, що чутливість індукційного зонда з новим нанокристалічним магнетопроводом перевищує чутливість зонда з пермалойовим (80НХС) осердям; при цьому вага магнетопроводу зменшується як мінімум на 10—15%. Результати досліджень уможливлюють спрогнозувати ефективне використання магнетопроводів, виготовлених за новою методикою з нанокристалічної та аморфної стрічок, в індукційних магнетометрах різних типів для геофізичних досліджень, а також для вивчення магнетних аномалій у космічному просторі.

Dynamic magnetic characteristics of amorphous ribbons of cobalt-based ММ-5Со alloy ((Co₇₂−x−yFexCry)(SiB)₂₈ system) and ММ-11N alloy based on Fe₇₃(Nb, Cu)₄(Si, B)₂₃ system produced by means of ultrafast melt quenching (10⁵—10⁶ К/с) technology are determined using induction-continuous method. Manufacturing procedure for monolithic ribbon wound rectangular rod-shaped magnetic cores made of these alloys is described, and example of their application in sensors of high-sensitive induction magnetometers is presented. Sensitivity of induction probe with new nanocrystalline magnetic core exceeds the sensitivity of probe with permalloy (80NHS) core. Magnetic core weight decreasing is not less than by 10—15%. Results of the investigation allow predicting effective use of magnetic cores made of nanocrystalline and amorphous ribbons using the new procedure in induction magnetometers of various types for geophysical investigations and study of magnetic anomalies in space as well.