Лента новостей

00:00
Этот день в истории - 27 Февраля
21:31
В Киевских супермаркетах появились пункты вербовки в ряды ВСУ
21:31
Саудовская оппозиция в бешенстве от дипломатического дзюдо Дамаска
21:30
Культ личности Порошенко. Александр Роджерс
21:29
Немецкие танки перебросили в Литву для «сдерживания России»
21:06
Военные Игры в Сочи: "золото" в руках сборной России
21:05
Евровидение как диагноз
21:04
Украинские боевики пожаловались, что их заставили покинуть фильтровальную станцию
21:03
Украинские националисты открыли первый редут блокады на мариупольском направлении
21:02
Цэ Европа: Мусор из Львова
20:05
Хакеры Fancy Bears «слили» доклад о допинге в США
20:00
Эстония целит в коммунизм, но попадет в себя
19:57
Мой друг, посол России
17:59
Донбассу не оставили выбора
17:59
Михаила Касьянова облили зелёнкой на акции памяти Немцова в Москве
17:56
Вести недели с Дмитрием Киселевым от 26.02.17
17:55
Порошенко пообещал «не оставлять без поддержки» жителей Крыма
15:13
Мифы о Путине
14:44
Оккупирована ли Украина?
14:42
Смертельно опасные трюки Лукашенко: Президент Белоруссии встает на путь Януковича
14:41
Демократическая партия готовит провокацию против Трампа
14:39
ХПЛ – Хитрый План Лаврова
14:33
Несколько соображений о пользе (или, точнее, о вреде) кредитов
14:29
Forbes: Шведский нейтралитет: почему в детских садах Швеции больше нет «мальчиков» и «девочек»
14:23
Тадиф взят
14:19
Очень много воды
14:15
Отложенная угроза справа: настоящая хунта на Украине еще впереди?
14:14
Das Erste: немецкая разведка похвалила ФСБ за погранзоны с Белоруссией
14:13
Die Presse раскрыла «настоящих могильщиков европейской идеи»
14:10
Бог простит, хохол - нет
13:49
Крымские бандеровцы — инструкция по очистке
13:49
Боевики батальона «Азов» разрисовали краской российский банк в Одессе
13:48
За первый месяц президентства Трампа госдолг США снизился на $12 млрд
13:47
Кто залез своими лапами в Ливию
13:47
Саманта Пауэр в статье для NYT рассказала о дружбе с Виталием Чуркиным
13:46
Съезд пораженцев: В Киеве прошел форум «по деоккупации Крыма»
13:37
«В АТО есть что взять. Пахать дома скучно…»
13:36
Понавылазили
13:35
Поглумившийся над смертью Чуркина украинский депутат разбился в ДТП
13:34
ВКС и морская авиация запланировали получить за год 160 самолетов и вертолетов
10:28
Безопасность Украины — это и безопасность Польши
10:26
Особенности немецкого пития: сначала пиво, потом первач
09:59
Выживание в эпоху Трампа
09:57
Порошенко: «Я — украинский маршал Маннергейм»
09:55
Россия и Швейцария: пять неизвестных фактов
Все новости

Архив публикаций

«    Февраль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728 
» » 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