Съдържание:
- Определение - Какво означава свръхпроводящо квантово смущение (SQUID)?
- Techopedia обяснява свръхпроводящо устройство за квантови смущения (SQUID)
Определение - Какво означава свръхпроводящо квантово смущение (SQUID)?
Свръхпроводящо квантово смущение (SQUID) е много чувствително устройство за измерване на слаби магнитни полета. Той е в състояние да измерва магнитни полета до 5 aT (5 × 10 -18 T). Поради своята чувствителност, SQUIDs са широко използвани в изследвания, биологични проучвания и други ултрачувствителни електронни и магнитни измервания, при които сигналите за слаб свят не могат да бъдат разпознати с помощта на конвенционални измервателни уреди.
Techopedia обяснява свръхпроводящо устройство за квантови смущения (SQUID)
SQUID е изграден от свръхпроводящ контур, съдържащ един или повече кръстовища на Джоузефсон.
Има два типа SQUID, радиочестотната (RF) SQUID, състояща се само от един съединение на Джоузефсън, и SQUID с постоянен ток (DC) с два или повече съединения. RF е по-евтин в строителството, но по-малко чувствителен в сравнение с DC.
Типичният DC SQUID има два успоредни кръстовища, вкарани в свръхпроводящ контур. Без магнитно поле входният ток се разделя еднакво между клоните. Това поддържа външно свързана верига на резервоара при резонанс. Всяко външно магнитно поле причинява промяна в резонансната честота в веригата на резервоара и токов дисбаланс, който води до напрежение през кръстовището на Джоузефсон. Напрежението е функция на магнитния поток и следователно може да бъде измерено и използвано за изчисляване на магнитния поток.
Свръхпроводящите материали, използвани за нискотемпературни SQUID, са чист ниобиев или оловен сплав. Устройството се охлажда с течен хелий за поддържане на свръхпроводимост. Високотемпературните SQUIDs се произвеждат от високотемпературни свръхпроводници като итриев бариев меден оксид (YBCO) и се охлаждат с по-евтиния и лесно достъпен течен азот. Те обаче не са толкова чувствителни като моделите с ниска температура, но са достатъчно добри за определени приложения.
SQUID е много чувствителен при откриване на магнитни енергийни полета, по-малък от 100 милиарда пъти по-малък от енергията, която движи игла за компас. Тази изключителна чувствителност ги прави идеални за силно чувствителни приложения в изследвания, биологични изследвания и медицински тестове, при които наличните магнитни полета не могат да бъдат измерени с помощта на конвенционални инструменти.
Например, SQUIDS се използват за измерване на слаби сигнали в мозъка или сърцето на човека чрез усещане на магнитните полета, създадени от неврологичните течения. Други приложения включват изграждането на силно чувствителни градиометри, магнитометри и волтметри.
