Лента новостей

08:40
«США не справятся с ИГИЛ без России»
08:38
Kyodo: Российская нефть для северокорейского товарища
07:24
Путин: ряд зарубежных спецслужб работают для дестабилизации регионов вблизи границ РФ
07:23
Такая конституционная Конституция Украины
07:23
Handelsblatt: антироссийские санкции принесли всем миллиардные убытки
07:22
Asia Times: возвращать России статус «империи зла» — опасная затея
07:19
Кадыров опроверг саудовский ультиматум Путину
07:17
«Война перешла в диверсионную стадию»
07:16
ЦРУ подставит Россию под ракетный удар Британии?
07:15
Глава американской военной разведки Винсент Стюарт оценил перспективы возможностей России
07:14
«Лада» для ВМФ: Россия будет развивать воздухонезависимые подводные силы
07:12
Фронтовые кадры: Удары ВКС РФ и танковые бои с ИГИЛ на пути к Дейр эз-Зору
07:10
Atlantico: Меркель без труда поставила Макрона на место
07:10
Судьба мразей уже решена
07:05
Киев попросил НАСА из космоса проследить за строительством Крымского моста
07:03
СССР виновен лишь в том, что не расстрелял отца Порошенко
07:01
У Коломойского отобрали крымские пансионаты и 43 элитные квартиры
07:00
ООН назвала вирус Petya более опасным и технически сложным, чем WannaCry
06:57
Газовый блеф США
06:57
ВКС РФ довели американских летчиков до нервного истощения
06:54
Газовая шизофрения киевской хунты
06:54
Корабли и самолеты США заняли атакующие позиции для нападения на Сирию
06:52
ОДК приступила к испытаниям морских двигателей М90ФР
06:50
Операция «Колокольчики плюща»
00:00
Этот день в истории - 29 Июня
21:49
Le Monde: Истинное лицо освободителей Ракки
21:41
В этом году в России будет неурожайно
21:38
Эпоха Путина: картина безысходности
21:34
Америка грозит выбить «ядерные зубы» России
21:31
Научилась ли Украина жить по законам?
21:13
Вашингтон готовит для Путина провокацию с химатакой в Сирии
21:06
Lragir: Россия vs США: торг за Армению
20:19
Москва ответила на заявление саудовского принца об уничтожении военной базы РФ в Сирии за три дня
20:17
Кто и зачем взрывает силовиков на Украине
20:14
Стало известно, кто на очереди после Ливии и Сирии
20:13
Донбасс: Им выкалывали глаза, чтобы признались, что русские
20:11
Порошенко признал превосходство Путина: «Он самый непредсказуемый»
20:10
Только что, ЛНР
20:08
Крым без украинских партизан – страшный сон или жестокая реальность Игоря Мосийчука
20:07
Разоблачение Навального: «иллюзия борьбы» ФБК провалилась в интернете
20:03
«Мусорные баталии» украинских чиновников в статье Politico
20:02
Штаты реализовывают мышиный план
20:00
Владимир Путин обошел Александра Пушкина
19:59
Вирус «Petya.A»: гениальный комментарий из Киева по случаю кибератак
19:57
Daily Mail: Россия «показала Трампу средний палец»
Все новости

Архив публикаций

«    Июнь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930 
» » 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