Descriptif
Méthode de mesure large bande de la susceptibilité magnétique complexe de matériaux isotropes, ferro ou ferrimagnétiques. L'application est restreinte à la caractérisation d'échantillons se présentant exclusivement sous forme annulaire en raison de la structure coaxiale.

Principe
L'échantillon de forme annulaire constitue le noyau magnétique sur lequel sont bobinés deux enroulements. L'application d'un courant alternatif au bobinage primaire constitué du conducteur extérieur et de l'âme centrale de la ligne coaxiale, engendre un champ magnétique alors que le circuit secondaire, constitué d'une boucle de mesure, capte la variation du flux magnétique. La tension recueillie aux bornes de l'enroulement secondaire obeit à la loi de Faraday. La détermination de la perméabilité magnétique complexe, s'effectue à partir de la mesure différentielle des paramètres S_ij en transmission (à vide et en charge).

Dépouillement des mesures
La structure annulaire des champs magnétiques est parfaitement adaptée à la forme des échantillons. La méthode permet donc de s'affranchir totalement des effets démagnétisants de forme. De ce fait, l'exploitation des paramètres S₂₁ à vide et en charge conduit par une relation analytique  très simple, à la détermination de la susceptibilité complexe du matériaux. Seules les dimensions géométriques des boucles primaire et secondaire du transformateur, ainsi que celle de l'échantillons sont nécessaires.

Résultats

Gamme de fréquences exploitée : 1 KHz - 6 GHz (analyseurs de réseaux HP 4195A et HP 8753ES).
Matériaux testés : matériaux ferrimagnétiques ou ferromagnétiques.
Précision des résultats : erreurs relatives
< 1% pour 100 < c '
<3% pour 10 < c < 100
10% pour  c '< 10
Procédure d'étalonnage de l'analyseur de réseaux : SOLT
Dimensions des échantillons :
diamètre interne : 5mm minimum
diamètre externe : 50mm maximum
épaisseur 12mm maximum.

Commentaires
Ce type de cellules de caractérisation développées dans le cadre des activités du laboratoire a fait l'objet d'un transfert industriel avec la société SAGEM, site de Montluçon. Une autre cellule basée sur ce même principe a été développée pour caractériser des liquides magnétiques jusqu'à 3 GHz [1](ferrofluide par exemple).

1. A.M. KONN, P. TALBOT, J.L. MATTEI and M. LE FLOC'h, "High sensitivity and broadband technique applied to magnetic measurements in ferrofluids", Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 122, pp 164-165, 1993.