Supravodivé kvantové rušení (SQUID)

Autor: Monica Porter
Datum Vytvoření: 13 Březen 2021
Datum Aktualizace: 25 Červen 2024
Anonim
Supravodivé kvantové rušení (SQUID) - Technologie
Supravodivé kvantové rušení (SQUID) - Technologie

Obsah

Definice - Co znamená supravodivé kvantové interferenční zařízení (SQUID)?

Supravodivé kvantové interferenční zařízení (SQUID) je velmi citlivé zařízení pro měření slabých magnetických polí. Je schopen měřit magnetická pole již od 5 aT (5 × 10)-18 T). Kvůli jejich citlivosti jsou SQUID široce používány ve výzkumu, biologických studiích a dalších ultracitlivých elektronických a magnetických měřeních, kde slabé signály nelze pomocí konvenčních měřících přístrojů snímat.


Úvod do Microsoft Azure a Microsoft Cloud | V této příručce se dozvíte, o čem cloud computing je a jak vám může Microsoft Azure pomoci migrovat a řídit podnikání z cloudu.

Techopedia vysvětluje supravodivé kvantové interferenční zařízení (SQUID)

SQUID je konstruován ze supravodivé smyčky obsahující jednu nebo více Josephsonových křižovatek.

Existují dva typy SQUID, vysokofrekvenční (RF) SQUID sestávající pouze z jednoho Josephsonova spojení a stejnosměrný SQUID se dvěma nebo více spojeními. RF je levnější ve stavebnictví, ale méně citlivý ve srovnání s DC.

Typický DC SQUID má dva paralelní spoje vložené do supravodivé smyčky. Bez magnetického pole se vstupní proud rozdělí rovnoměrně mezi větve. To udržuje externě připojený obvod nádrže při rezonanci. Jakékoli vnější magnetické pole způsobuje změnu rezonanční frekvence v okruhu nádrže a proudovou nerovnováhu, která vede k napětí přes Josephsonovu křižovatku. Napětí je funkcí magnetického toku, a proto jej lze změřit a použít k výpočtu magnetického toku.


Supravodivé materiály používané pro nízkoteplotní SQUID jsou čisté niob nebo slitiny olova. Zařízení je chlazeno kapalným heliem pro udržení supravodivosti. Vysokoteplotní SQUID jsou vyráběny z vysokoteplotních supravodičů, jako je oxid měďnatý yttrium barnatý (YBCO) a chlazeny levnějším a snadno dostupným kapalným dusíkem. Nejsou však tak citlivé jako nízkoteplotní modely, ale jsou dost dobré pro určité aplikace.

SQUID je velmi citlivý při detekci magnetických polí, až 100 miliardkrát menší než energie, která pohání kompasovou jehlou. Tato extrémní citlivost je činí ideálními pro vysoce citlivé aplikace ve výzkumu, biologických studiích a lékařských testech, kde nelze magnetická pole měřit pomocí konvenčních přístrojů.

Například SQUIDS se používají k měření slabých signálů v lidském mozku nebo srdci snímáním magnetických polí vytvářených neurologickými proudy. Mezi další aplikace patří konstrukce vysoce citlivých gradiometrů, magnetometrů a voltmetrů.