Лента новостей

00:00
Этот день в истории - 31 Марта
22:33
The Washington Post: Кто такой источник D?
22:12
Навальному надо срочно ехать в Киев
22:08
Al Arab: Сирийская оппозиция приветствует «русскую весну»
22:04
НАТО ищет русскоговорящие мишени за 120 евро
22:00
Le Monde: Россия напрасно винит во всем Запад
21:57
Роскосмос остался без 71 двигателя к «Протонам»
21:54
Вашингтону следует забыть о Крыме
18:37
Экс-глава ЦРУ: США должны нанести ядерный удар по Северной Корее до того, как Северная Корея нанесет его по Америке.
18:37
Советы непостороннего. Продолжение
18:32
Россия разрабатывает первую в мире гражданскую атомную подлодку
18:28
Скупой платит дважды: Вместо трех Украине придется отдавать России пять миллиардов
18:27
Президент РФ Владимир Путин выступил на международном форуме, посвященном Арктике
18:26
Вооружение по принуждению. С кем готовится воевать НАТО
18:13
The Times: И снова шок и трепет
18:13
Майдан в России - меньше чем майдан?
18:10
Невровидение
18:06
Первое боевое: «Панцирь-С1» сбил вражеские ракеты на авиабазе Хмеймим
18:04
Le Point: Французская армия зависит от России?
17:56
Шойгу подводит артиллерию для защиты Ростова и Крыма
17:56
Иностранцы отказываются от перевозок по Северному морскому пути
17:51
Русское оружие, лучше всего проявившее себя в Сирии
17:50
Аляску продали за сумму, равную тратам царя на двор за год
17:46
Кремль привел Трампа на грань отставки
17:43
Турция уносит ноги из Сирии на «Щите Евфрата»
17:41
Рокфеллеры затеяли хитрую игру с нефтью
17:11
Handelsblatt: «Северный поток — 2» не нужен?
17:06
«Северный поток-2»: Брюссель ставит Польшу, Украину и прибалтов на место
16:06
The National Interest: Супероружие России, которого нет у Америки
15:52
Пьянка северных народов: кто «принимает на грудь» больше
15:17
Handelsblatt: Газпром нацелился на Европу
15:09
Китай закрыл технологический разрыв с Америкой
14:31
Yle: Крым — головная боль надолго
14:19
Лондон принес Украину в сакральную жертву
12:52
Svenska Dagbladet: 300 лет шведского страха
12:46
2-й Белорусский: Лукашенко держит фронт
12:40
Если полыхнет, русские отправят нам С-300
12:36
Белорусский «цветник»: истоки
12:35
Классические новости США: Трамп и российское влияние
12:34
Александр Проханов. Невзороф. Live - главы из нового романа
12:32
Крымские немцы отреагировали возмущением на призыв МИД Германии
12:31
Молдавия на острие атаки: Додон против НАТО, премьер против президента
12:12
The National Interest: Россия — не агрессор
12:12
Киев бьет по своим
12:11
Одесса. Ад
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » 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