Лента новостей

16:41
Глава МИД РФ Лавров назвал страны, которые на самом деле вмешивались в выборы в США
16:35
Бильярд. Сергей Михеев
16:32
Советский разведчик Николай Кузнецов
16:30
Новый, легкий, фронтовой: МиГ-35 — веский аргумент России в небе
15:15
Людьми не торгуем: Захарова отвергла «предложение» ЦРУ
15:14
Порошенко ищет помощи в Китае
15:00
БПЛА - источник возможностей и серьезных угроз
14:51
Одиночество украинских шуцманшафтов - Андрей Ваджра
14:49
В Москве назвали условия, при которых может быть оказана помощь по спасению Украины от краха
14:41
Financial Times: выход Молдавии из ассоциации с ЕС станет триумфом Путина
14:37
Подводные авианосцы
14:27
Бреннан в ярости: Трамп преступил все запреты ЦРУ
14:08
Американец в России: дороги, такси и разрушенная экономика
14:02
Путин тонко намекнул Киеву и Бухаресту
13:58
Туда – сюда – обратно, а Джону все приятно! Маккейн «наш»
13:52
Карта ракетных систем показывает, насколько беспорядочной может быть война между НАТО и РФ
13:46
Ленинград. 10 февраля 1991 г. «Февральская революция»
13:39
Для обезьяны нормально не думать, лениться, обманывать, изменять с чужой женой, воровать деньги
13:20
Телеканал RT начал вещание в ООН
13:18
Поможем чем сможем: как США будут развивать демократию в Тунисе
13:17
Сенатор Маккейн отвёл Владимиру Путину роль ведущего игрока на Ближнем Востоке
13:17
Ливийский маршал на борту авианосца «Адмирал Кузнецов»
13:16
Между тем: Порошенко пообещал украинцам безвизовый режим со Швейцарией
13:16
Марин Ле Пен пригласили в Крым
13:15
Неудачницы: Меркель боится повторить судьбу Клинтон и вводит цензуру в Фейсбуке
13:14
Stratfor и Тополь-М по-разному видят зону безопасности России
13:13
Савченко предложила обменять Донбасс на Крым
12:52
Заявления Путина стали одной из главных тем последнего при Обаме брифинга в Белом доме
12:51
Экономика Украины: модель отстающего роста
12:47
Под Анапой выловили неизвестный беспилотник
12:45
Корнилов об иске Киева к России в Международный суд в Гааге: Украина играет с огнем
12:21
«Мы точно не обездоленные»
12:05
США заявили, что сделают свою «Армату» к 2030 году
12:02
«Мир» переходит на отечественные «Эльбрусы»
12:01
Неуязвимый «Белый лебедь»: Ту-160 получит защиту от всех ракет
11:58
Новый президент США – новые угрозы для России
11:24
А сезонные ли колебания Лукашенко?
09:25
Киевский режим добьют комбатанты
09:23
Глава «левых» в бундестаге предлагает включить Россию в европейскую систему безопасности
09:20
Черноморский флот требует подкреплений
09:17
Европейская весна уже близко
09:13
В штабе ВВО в Хабаровске проведена внезапная проверка подразделений противодействия терроризму
09:12
Трамп против Европы
09:10
Отряд боевых кораблей Тихоокеанского флота завершил заход в порт Пусан
09:08
Европа против дружбы Трампа с Россией
Все новости

Архив публикаций

«    Январь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 
» » Создан новый сверхчувствительный магнитометр, работающий за счет явления кинетической индуктивности

Создан новый сверхчувствительный магнитометр, работающий за счет явления кинетической индуктивности

Магнитометр


В 1960-х годах исследователи компании Ford Motor разработали одно из первых практических устройств, использующих явление сверхпроводимости. Это устройство, SQUID (Superconducting QUantum Interference Device), состоит из сверхпроводящей петли с двумя переходами Джозефсона, очень тонкими слоями диэлектрика, включенного в сверхпроводящий материал. Куперовские пары электронов, двигающиеся в сверхпроводящем материале, перескакивают переход за счет эффекта квантового туннелирования. Однако, когда на переход Джозефсона подается электрический потенциал, электрический ток через него начинает колебаться с очень высокой частотой, которая зависит от приложенного напряжения.

Вся эта система устройства SQUID очень чувствительна к воздействию внешних магнитных полей, которые вызывают изменения частоты колебаний тока. Благодаря этому такие устройства широко используют в качестве магнитометров, датчиков в магнитоэлектроэнцефалографии и датчиков, позволяющих обнаружить мельчайшие изменения в магнитном поле Земли, которые являются предвестниками землетрясений.

Однако, изготовление переходов Джозефсона в сверхпроводящем материале является делом трудным и крайне дорогостоящим, что препятствует широкому распространению SQUID-устройств. Но исследователи из Технического исследовательского центра VTT, Эспо, Финляндия, показали решение вышеупомянутой проблемы, продемонстрировав новый сверхпроводящий магнитометр, в конструкции которого нет переходов Джозефсона. "Отличительная черта нашего устройства - это его простота" - рассказывает физик Джуха Хэссель (Juha Hassel), - "Структура нашего магнитометра состоит только из сверхпроводящего материала, составленного из десяти тонких слоев различных материалов".

Основным компонентом нового магнитометра является сверхпроводящая петля диаметром в 2 сантиметра, которая, будучи связанной с электрическим конденсатором, формирует колебательный LC-контур, резонирующий на стабильной частоте порядка 100 МГц. Резонансная частота определяется емкостью конденсатора и индуктивностью петли, которая зависит от ее размеров. Когда на колебательный контур воздействует внешнее магнитное поле, в сверхпроводящем материале петли за счет эффекта Мейснера возникает электрический ток, заставляющий измениться резонансную частоту контура.

За счет наличия явления сверхпроводимости в токах Мейснера "хранится" не только энергия магнитного поля, но и кинетическая энергия движущихся электронов, что называется термином кинетическая индуктивность. В материалах, не находящихся в сверхпроводящем состоянии кинетическая энергия электронов рассеивается за счет наличия у материала электрического сопротивления.

Из-за добавления кинетической составляющей к геометрической индуктивности петли колебательный контур расстраивается и частота его колебаний смещается в сторону от начальной точки. "Это смещение может быть измерено и это является мерой измерения магнитного поля" - рассказывает Хэссель, - "Вторым информационным сигналом является амплитуда колебаний, которая также дает некоторую информацию об измеряемом магнитном поле".

К сожалению, чувствительность этого нового и более простого магнитометра значительно хуже, нежели чувствительность традиционных SQUID-магнитометров, однако, новый магнитометр имеет гораздо более широкий динамический диапазон. "А увеличение чувствительности - это лишь дело увеличения чувствительности измерительных электронных цепей. Я считаю, что в скором времени нам удастся увеличить чувствительность нашего устройства в десятки и в сотни раз" - рассказывает Джуха Хэссель, - "Но наше устройство обладает одним огромным преимуществом - отсутствием переходов Джозефсона. Благодаря этому оно будет способно вытеснить более дорогие SQUID-магнитометры в разных областях, включая и исследования в области биомагнетизма".


Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх