Лента новостей

12:08
Воздушная разведка: НАТО вскрывает позиции С-300 и С-400
12:04
Helsingin Sanomat: Смоленские леса хранят тайну рождения России
12:00
Этот день в истории - 19 Августа
11:48
Экономическое киллерство: Трампа обвинили в «убийстве доллара»
11:47
Соединенные Штаты намереваются покинуть Сирию
11:32
Миротворец, мир не творящий
11:31
Демонизация России уже не работает
11:29
Приемные дети - единственный способ заработка
11:26
Достали общественные организации
11:24
Правительственная армия Сирии начала наступление на базу США
11:23
Иностранцы объявили бойкот российским акциям
18:47
На Украине запускают систему распознавания сепаратистов и врагов нации
18:46
Порошенко вляпался в новый международный скандал
18:45
После скандала с КНДР Украина предложила сделку еще одному врагу США
18:44
Такие «киборги» никогда не возьмут Донбасс
18:41
«Потешный флот» Украины переходит на стандарты НАТО
18:40
Киев из-за жадности подставил ЦРУ по «ракетной» теме
18:39
Константинополь и Госдеп уже назначили на Украину своего предстоятеля?
18:26
Свидание с Америкой
18:21
Разные теракты: Навальный провалился в госдеповские двойные стандарты
18:02
Учения Морской пехоты США в русской деревне. Секретный фельетон
16:03
Особенности национальной борьбы с терроризмом: в России – «Калибры», в Европе – скорбные лица
16:01
Руины США: «Путин выиграл Третью Мировую войну»
16:00
Сирийские успехи: «Акербатский котел» и выход на Дейр-эз-Зор
15:52
Прыгающая бомба
14:14
The Washington Post: Конфликт Китая и Индии в Гималаях
14:06
Киев из-за жадности подставил ЦРУ по «ракетной» теме
14:03
Поляки боятся России
13:50
«Потешный флот» Украины переходит на стандарты НАТО
13:46
The National Interest: Фатальный изъян истребителя Су-57?
10:41
Порошенко сам зовёт своего палача
10:41
Страны третьего мира в Евросоюзе или куда катится Прибалтика
10:38
Порог измены. Михаил Хазин
10:37
Как крымские ополченцы рагулей обидели
10:35
Китайская сланцевая революция угрожает Силе Сибири
10:23
Военная авиация в Арктике: состояние и перспективы
10:23
Как НАТО адаптирует ВМС Украины под свои стандарты
10:21
Джельсомино в Україно
10:21
Большая часть «Хаммеров», подаренных ВСУ американцами, не ездит
10:20
Третья мировая начнется в море?
10:07
Порошенко отвесил пощёчину Трампу, и ему этого не простят
10:01
Российские космонавты Федор Юрчихин и Сергей Рязанский вышли в открытый космос
09:58
Джихад в Испании
09:52
Ювелирные удары ВКС России по боевикам засняли с беспилотника
09:05
В Испании за сутки произошли два теракта
Все новости

Архив публикаций

«    Август 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031 
» » 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...

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