Vaihtokenttämagnetometrin suunnittelu ja rakentaminen

Tämän työn tavoitteena oli suunnitella ja rakentaa vaihtokenttämagnetometri, jolla voidaan tutkia näytteen magneettisia ominaisuuksia eri lämpötiloissa ja eri taajuuksilla. Menetelmänä käytettiin keskinäisinduktiotekniikkaa, joka on hyvin yleinen tapa tutkia aineen magneettista suskeptibiliteettiä. Magnetometriä ohjataan LabVIEW:lla tehdyllä käyttöliittymällä, joka suunniteltiin yksinkertaiseksi ja helpoksi käyttää. Ohjelma sisältää ohjeet, jotka auttavat parametrien ja toimintojen valinnoissa. LabVIEW:lla ohjataan askelmoottoria, näytteen lämmitintä, lämpötilan mittausta ja lukitusvahvistinta, jolta mittaustulokset saadaan. Laitteen testauksessa käytettiin korkean lämpötilan suprajohdetta YBa2Cu3O6+x, koska sillä saadaan aikaan suurisignaali. Mittaukset tehtiin nestemäisen typen lämpötilassa kahdella eri taajuuden arvolla. Laite antoi oikeanlaisen signaalin ulos eli todettiin laitteen toimivan. Laite toimii hyvin korkeammilla taajuuksilla. Mentäessä hyvin matalille taajuuksille, lukitusvahvistin ei pystynyt lukittumaan, eikä siis siten antanut oikeanlaisia tuloksia.

The aim of this Master's Thesis was to design and construct an AC-magnetometer for magnetic characterisation of samples in different temperatures and frequencies. The used method is the mutual inductance technique. This is very usual way to examine the magnetic susceptibility of material. The magnetometer is controlled by a user interface based on LabVIEW. The program is designed in such a way that it is simple and easy to use. The program contains instructions that help with the choices of functions and parameters. By LabVIEW are controlled stepper motor, heaterof the sample, temperature measurement and lock-in amplifier, which provides the measuring data. A high temperature superconductor YBa2Cu3O6+x was used for testing of the device. Measurements were done in liquid nitrogentemperature using two different frequency values. The device gave correct results so it was concluded that it works. The device works well in high frequencies.With very low frequencies the lock-in amplifier couldn't lock on and so it didn't give correct results.