Зміст:
- Визначення - Що означає надпровідний пристрій квантових перешкод (SQUID)?
- Техопедія пояснює надпровідний пристрій квантових перешкод (SQUID)
Визначення - Що означає надпровідний пристрій квантових перешкод (SQUID)?
Надпровідний пристрій квантових перешкод (SQUID) - дуже чутливий прилад для вимірювання слабких магнітних полів. Він здатний вимірювати магнітні поля в межах 5 аТ (5 × 10 -18 Т). Завдяки чутливості їх SQUID широко використовуються в дослідженнях, біологічних дослідженнях та інших надчутливих електронних та магнітних вимірюваннях, де слабкі сигнали неможливо почути за допомогою звичайних вимірювальних приладів.
Техопедія пояснює надпровідний пристрій квантових перешкод (SQUID)
SQUID побудований з надпровідної петлі, що містить один або декілька стиків Джозефсона.
Існує два типи SQUID: радіочастотна (RF) SQUID, що складається лише з одного переходу Джозефсона, і SQUID постійного струму (DC) з двома або більше переходами. РФ дешевше в будівництві, але менш чутливий порівняно з постійним струмом.
Типовий DC SQUID має два паралельних з'єднання, вставлених у надпровідну петлю. Без магнітного поля вхідний струм розділяється однаково між гілками. Це підтримує в резонансі зовнішню ланцюг цистерни. Будь-яке зовнішнє магнітне поле спричиняє зміну резонансної частоти в ланцюзі танка і дисбаланс струму, що призводить до напруги через перехід Джозефсона. Напруга є функцією магнітного потоку і тому може бути виміряна та використана для обчислення магнітного потоку.
Надпровідні матеріали, які використовуються для низькотемпературних SQUID, - це чистий ніобій або свинцеві сплави. Прилад охолоджують рідким гелієм для підтримки надпровідності. Високотемпературні SQUID виготовляються з високотемпературних надпровідників, таких як оксид міді барію ітрію (YBCO), і охолоджуються за допомогою більш дешевого і доступного рідкого азоту. Однак вони не настільки чутливі, як низькотемпературні моделі, але досить хороші для певних застосувань.
SQUID дуже чутливий при виявленні магнітних полів, на 100 мільярдів разів менше, ніж енергія, що рухається голкою компаса. Ця надзвичайна чутливість робить їх ідеальними для високочутливих застосувань у дослідженнях, біологічних дослідженнях та медичних тестах, коли наявні магнітні поля неможливо виміряти за допомогою звичайних приладів.
Наприклад, SQUIDS використовується для вимірювання слабких сигналів в мозку або серці людини шляхом зондування магнітних полів, створених неврологічними струмами. Інші програми включають побудову високочутливих градіометрів, магнітометрів та вольтметрів.
