磁性液体薄膜透过率的研究和均匀磁场的设计

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1、分类号：TM271密级：___________________UDC：621.3编号：201221401044河北工业大学硕士学位论文磁性液体薄膜透过率的研究和均匀磁场的设计论文作者：吴雪磊学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：杨文荣职称：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringRESEARCHONTRANSMITTANCEOFMAGNETICLIQUIDFILMANDDESIGNOFUNIFORMMAGN

2、ETICFIELDbyWuXueleiSupervisor:Prof.YangWenrongNovember2014摘要磁性液体既具有液体的流动性又具有固态磁性材料的磁特性。当磁性液体薄膜足够薄时，光可以透过磁性液体。外界无磁场作用时，磁性液体薄膜中的磁性粒子无规则排列，当受到外界磁场作用时，磁性液体中的磁性粒子在一定范围内沿着外磁场方向排列。此时，显现出磁性液体的特殊的光学特性，如双折射效应，法拉第效应等。本文主要研究了磁性液体薄膜厚度、外部温度以及外界磁场的方向和大小对磁性液体薄膜光透过率的影响。在外界条件一定时，光入射到三种不同厚度的磁性液体薄膜，通过

3、实验得出光透过率与磁性液体薄膜厚度的关系。设计外界磁场发生装置，并通过仿真确定了外界磁场的大小、方向和放置有磁性液体薄膜的范围内磁场强度的均匀性。经过多组实验得出光透过率和光谱仪扫描值与外界磁场的变化关系，分析实验数据可知，当磁性液体薄膜与外界磁场垂直时，光透过率和光谱仪扫描值均随外界磁场的增强而增大；当磁性液体薄膜与外界磁场平行时，光透过率和光谱仪扫描值均随外界磁场的增强而减小。并根据实验结果提出了研制基于磁性液体的新型磁场传感器的理论可行性。关键字：磁性液体磁性液体磁光特性透过率均匀磁场IABSTRACTMagneticliquidhasnotonlyt

4、heliquidityofliquid,butalsothemagneticpropertiesofsolid-statedmagneticmaterials.Whenthemagneticliquidfilmisthinenough,lightcanbethroughit.Whentheoutsideworldhasnomagneticfieldeffects,magneticparticlesinthemagneticliquidfilmwillbeinirregularorder.Whentheyareundertheinfluenceoftheext

5、ernalmagneticfield,themagneticparticleswithinacertainrangeofmagneticliquidwillbearrangedalongtheexternalmagneticfielddirection.Atthispoint,themagneticliquidwillshowitsmagneto-opticeffect,suchasdoublerefractioneffect,theFaradayeffect,etc.Itwasverifiedabouttheinfluenceofseveralvariab

6、lestothemagneticfluidfilmopticaltransmittancebyaseriesofexperimentsinthispaperandthevariablesincludedthemagneticfluidfilmthickness,temperature,externalmagneticfielddirectionandthesizeoftheexternalmagneticfield.Whenexternalconditionsremainthesameandthelightentersintothreedifferentth

7、icknessofmagneticfluidfilm,therelationshipbetweenthelighttransmittanceandthemagneticliquidfilmthicknesscanbemeasured.Externalmagneticfieldgeneratorisdesigned.Thesimulationhelpstodeterminethesizeanddirectionoftheexternalmagneticfieldandtheuniformityofmagneticfieldintensityinthescope

8、ofplacementofmagneticfluid