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N.V. PHILIPS'GLOEILAMPENFABRIEKEN, résidant à EINDHOVEN (Pays-Bas).
TETE MAGNETIQUE ANNULAIRE A NOYAU'MASSIF-POUR L'ENREGISTREMENT ET LA RESTI-
TUTION DE MAGNETOGRAMMES.
L'invention concerne une tête magnétique annulaire pour l'en- registrement ou la restitution de magnétogrammes, munie d'un noyau consti- tué par un ou plusieurs corps massifs entre lesquels se trouve au moins une fente.
Par "tête magnétique annulaire" on entend non seulement une tê- te magnétique à noyau rond, mais également des ensembles constitués par des parties droites.
Pour de telles têtes magnétiques, on s'efforce de réduire au minimum les pertes électriques dans le circuit. C'est ainsi que, pendant le processus de restitution par exemple, le flux provenant du magnétogramme peut se diriger par deux voies magnétiques d'un côté de l'entrefer le long duquel se déplace le magnétogramme, vers l'autre côté, d'une part, à travers l'entrefer lui-même dans lequel se trouve de l'air ou une autre matière non magnétique, et d'autre part à travers la matière du noyau qui est entourée par la bobine de la tête. Ces deux voies seront appelées par la suite "cir- cuit d'air" et "circuit arrière". 11 va de soi que le rendement de la tête magnétique sera d'autant plus élevé que la partie du flux total traversant la circuit arrière, et donc la bobine, sera plus grande.
Il en résulte que le rendement dépendra du rapport des impédances magnétiques des deux voies mentionnées.
On a constaté en outre que dans le cas où des pertes par courants de Foucault se produisent dans le circuit arrière, l'impédance magnétique de ce circuit devient complexe et augmente fortement en valeur absolue, de sor- te que lorsque les pertes par courants de Foucault augmentent, l'impédance du
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circuit arrière devient comparable à celle du circuit d'air, et le rende- ment baisse progressivement.
De même, pendant le processus d'enregistrement, par suite de courants induits dans le noyau, le rendement baissera par le fait que les impédances des deux voies mentionnées sont du même ordre de grandeur.
Dans les têtes magnétiques décrits ci-dessus, on s'est toujours efforcé de réduire au minimum les pertes électriques dans le circuit. 11 est connu de constituer à cet effet le noyau de la tête magnétique en cause, par des lamelles, comme on le fait, par exemple, pour la fabrication de transformateurs, de bobines de self etc..; grâce à leur isolement, les la- melles maintiennent, dans une certaine gamme de fréquences, les courants de Foucault en deçà d'une valeur déterminée. Comparativement à un noyau massif, les tôles présentent l'inconvénient que les frais de fabrication sont plus élevés, et de plus, lors du parachèvement et du montage, leur manipulation est plus difficile. Ceci constitue parfois un inconvénient tel que l'on a envisagé la fabrication de noyaux massifs en matière magnétique non conduc- trice de l'électricité, par exemple en Ferroxcube.
Dans ce cas, le caractè- re de la matière oppose un obstacle physique aux courants de Foucault. Ce genre de têtes présente cependant un inconvénient: la matière doit être frittée, ce qui empêche souvent de lui donner directement la forme désirée, d'où nécessité d'un parachèvement parfois difficile à réaliser par suite de la fragilité de la matière.
L'invention fournit une tête magnétique à noyau massif en ma- tière magnétique conductrice de l'électricité qui, malgré l'existence de courants de Foucault, présente un rendement pratiquement constant dans tou- te la gamme de fréquences, qui est facilement ouvrable et qui peut en outre être réalisée à des frais moindres que les formes de construction connues.
Par "rendement pratiquement constant" on entend ici que la caractéristique de fréquence ne tombe pas de plus de 6 dB, de préférence pas plus de 4 dB aux fréquences élevées.
La tête magnétique conforme à l'invention est caractérisée en ce que ses dimensions sont telles que, pour la matière magnétique dont est constitué le noyau, malgré l'augmentation de la relue tance du circuit ar- rière sous l'effet des pertes par courants de Foucault, même pour les fré- quences les plus élevées à enregistrer ou à restituer, la reluctance du circuit arrière est au maximum égale et de préférence inférieure à celle de l'entrefer le long duquel se déplace le magnétogramme. De ce fait, il devient possible d'utiliser, avec les avantages précités, les matières conductrices de l'électricité.
On n'est donc non seulement à même de tra- vailler plus facilement à la matière ou de la parachever plus facilement, mais de plus, on peut également couler le noyau, ce qui est inconnu pour les matières magnétiques non conductrices de l'électricité.
En ce qui concerne les dimensions, on a constaté qu'il est dé- sirable que le produit de la hauteur h- de l'entrefer et de la périphérie intérieure 1 du noyau, soit plus petit qu'une constante égale à tanidis que pour des raisons d'ordre prtaieu, h1 doit être plus grand que 0,1 mm alors que la périphérie intérieure 1 du noyau doit être plus grande que 10 fois la hauteur h1 de l'entrefer le long duquel se déplace le magnétogramme.
Dans la formule, 11 est la longueur de l'entre- fer, w o une constante physique égale à la perméabilité du vide dans le système d'unités utilisé, w la perméabilité et P la résistivité de la matière du noyau tandis que w est la pulsation maximum à enregistrer ou à restituer. max
Comme il est question ici d'une hauteur d'entrefer dont la gran-
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.deur peut être de l'ordre de 0,1 mm, il est avantageux d'utiliser pour le noyau une matière magnétique peu sujette à usure.
En se basant sur les prescriptions précitées, on s'y prendra de la manière suivante pour l'étude d'une tête magnétique conforme à l'invention. Comme point de départ pour la matière de la bande à utiliser, on considère la vitesse de déplacement de la bande. En même temps on choisit la largeur de la gamme de fréquence désirée, ce qui fournit la valeur W de la constante précitée pour le produit de h1 et de 1. De la valeur max choisie pour w max et de la vitesse de la bande, on peut déduire la longueur 11 requise de la fente. Ensuite, on choisit parmi les matières disponibles pour le noyau, une matière de préférence peu sujette à usure, et en se basant sur les relations données ci-dessus, on détermine h- et 1.
A cet effet, il est nécessaire de choisir, en se basant sur l'expérience, pour la périphérie intérieure 1 du noyau, une valeur correspondant à celle normalement utilisée en pratique. Il est possible que la valeur alors trouvée pour la hauteur h1 de l'entrefer ne satisfasse pas à la condition que h1 doit être plus grand que 0,1 mm, ce qui entraînerait le rejet du dimensionnement pour des considérations d'ordre mécanique. Dans ce cas, il faut choisir une autre matière qui fournisse, de la manière précitée, le résultat désiré.
C'est ainsi par exemple que l'on a constaté que la matière connue sous le nom de "Sendust" donne d'excellents résultats, d'autant plus que cette matière est très peu sujette à usure. On peut également utiliser la première matière mentionnée, pour autant que l'on choisisse pour 0 une valeur telle que toutes les conditions, celles pour h- inclus, puissent être satisfaites. Dans ce cas, il faudra donc se contenter de l'enregistrement ou de la restitution d'une gamme de fréquences moins étendue.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendue, partie de l'invention. le Fige 1 représente une tête magnétique conforme à l'invention.
La Fig. 2 donne quelques caractéristiques qui concernent le dimensionnement du noyau.
Sur la Fig. 1, le magnétogramme 1 se déplace le long d'une tête magnétique munie d'un noyau massif. Sur ce noyau, interrompu par l'entrefer 4, se trouve la bobine 3. La tête est dimensionnée de façon que, par l'emploi de la matière magnétique dont est constitué le noyau, malgré l'augmentation de la reluctance du circuit arrière sous l'effet des pertes par courants de Foucault, la reluctance du circuit magnétique est au maximum égale, et de préférence inférieure, à celle de l'entrefer 4, même pour les fréquences les plus élevées à restituer. Sur la Figure, 1 est le périmètre intérieur du noyau, 11 la longueur de l'entrefer et h1' la hauteur de l'entrefer.
La tête magnétique est dimensionnée de façon que le produit de h- et de 1 soit plus petit qu'une constante égale à 2 u p tandis que, pour des raisons d'ordre pratique, est 1, tandis que, pour des raisons d'ordre pratique, h. est max plus grand que 0, 1 mm, alors que le périmètre intérieur 1 du noyau est plus grand que 10 fois la hauteur h1 de l'entrefer 4. De cette façon, la caractéristique de fréquences de la tête magnétique ne tombera pas de plus de 6 dB, de préférence pas plus de 4 dB, aux fréquences les plus élevées.
La Fig. 2 représente, sous forme d'un certain nombre de caractéristiques, les conditions de construction. Ces caractéristiques donnent
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h1 déterminé de la manière spécifiée plus haut, en fonction du périmètre intérieur 1 du noyau.
Dans le cas ou les trois caractéristiques limitent une zone réelle indiquée par 5 sur la Figure, il est donc possible de fabriquer le noyau dans la matière conductrice d'électricité en cause pour la fréquen- ce maximum choisie, sans qu'aux fréquences les plus élevées, la caracté- ristique de fréquences tombe de plus de 6 dB. Il va de soi que chaque ma- tière permettant de réaliser cette condition peut servir de matière de dé- part pour la fabrication d'une tête magnétique conforme à l'invention. S'est ainsi que l'on peut utiliser, par exemple, le métal u, c'est-à-dire un métal à. très grande perméabilité.