جهت مطالعه مطالب بیشتر درباره آزمون VSM اینجا کلیک کنید
دستگاه مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی یا به اختصار VSM (Vibrating Sample Magnetometer) جهت اندازهگیری خواص مغناطیسی مواد به کار گرفته میشود. رفتار مغناطیسی مواد مختلف دیامغناطیس، پارامغناطیس، فرومغناطیس و غیره، در شکل‌های مختلف پودر، جامد، فیلم نازک، تک بلور، مایع و غیره، به کمک VSM با رسم منحنی پسماند، قابل اندازهگیری است. اساس کار این دستگاه تغییرات شار مغناطیسی در یک کویل در هنگامی است که نمونه در معرض میدان مغناطیسی قرار گرفته است و در نزدیکی آن شروع به لرزش میکند. کمیتهای قابل اندازهگیری بوسیله VSM عبارتند از: بیشینه میدان اعمالی(Hm)، بیشینه چگالی شار (Bm)، میزان پسماند مغناطیسی (Br)، میدان پسماند زدا (Hc)، نسبت مربعیت (Br/Bm)، نفوذپذیری مغناطیسی (µ)
اجزای تشکیل دهنده
بطور کلی مغناطیس سنج VSM از سه بخش تشکیل می شود: الف-آهنربای الکتریکی ب-قسمت مکانیکی ج- مدارها و اجزای الکتریکی.
آهنربای الکتریکی
از آهنربای الکتریکی برای تولید میدان مغناطیسی در ناحیه بین دو قطب استفاده می شود. این آهنربا به صورت سیم پیچ الکتریکی با ابعاد خارجی حدود یک متر است منبع تغذیه متصل به آن می تواند جریان DC تا حد ١۴٠ آمپر تولید نماید.
قسمت مکانیکی
این قسمت برای نگهداری نمونه در محل مناسب، چرخش آن و تولید نوسانات مکانیکی مناسب، طراحی شده است. قسمت مکانیکی، روی آهنربای الکتریکی قرار می گیرد و از سه بخش تولیدکننده نوسان جابجاکننده، نگهدارنده نمونه و وسیله ایزوله کننده نوسانات، تشکیل شده است.
از بوبین میانی (بوبین بطور ساده از پیچ های سیمی تشکیل شده است)، جریان ac با فرکانس 42 هرتز جهت تولید نوسان می گذرد. قسمت میانی صفحات فنری، تحت تأثیر نیروی میدان نوسانی قرار گرفته و به نوسان در می آیند و همراه با خود، میله نمونه و در نتیجه نمونه مغناطیسی را در امتداد قائم به نوسان در می آورند. بخش نوسان کننده به صفحات متحرک خازن هایی وصل می شود. نیروی عکس العمل حاصل از نوسانات که به بوبین و آهنربا وارد می شود، باعث نوسان متقابل آنها میگردد. برای حذف این نوسانات و جلوگیری از انتقال آن به پایه و تشکیل یک میدان استاتیک توسط آهنربای اصلی، از ایزوله کننده نوسانات استفاده می شود که به عنوان یک تشدیدکننده مکانیکی، انرژی نوسانات حاصل از نیروی عکس العمل را جذب می نماید. نمونه که در انتهای یک میله غیرمغناطیسی نصب می شود، باید دقیقاً در مرکز تقارن سیستم سیم پیچ های مغناطیس سنج (واقع در بین قطبهای آهنربای اصلی) قرار بگیرد. محل دقیق نمونه با سه پیچ ویژه که قابلیت حرکت نمونه را در راستاهای مختلف دارد، تنظیم می شود.
قسمت الکتریکی
همانطور که قبلاً گفته شد نمونه در راستای قائم به نوسان در می آید. سیگنال القاء شده در سیم پیچ ها متناسب با مغناطش نمونه و مشخصات نوسانات است که به منظور اندازه گیری مغناطش نمونه، عامل دوم باید حذف گردد. سیگنالی ناشی از خازن متغیر (که به آن اشاره شد) حاصل میشود که تنها به مشخصات نوسانات مکانیکی (عامل دوم)، بستگی دارد. از آنجایی که سیگنال اصلی متناسب با هر دو عامل است، از تفاضل سیگنال اصلی و سیگنال ناشی از خازن و تقویت آن توسط یک تقویت کننده تفاضلی، مغناطش نمونه اندازه گیری می شود. به این ترتیب، تغییرات احتمالی در عوامل نوسانی روی اندازه بدست آمده برای مغناطش نمونه، اثری نخواهد داشت.