Лента новостей

12:25
Избрав Макрона, французы выбрали ритуальную смерть
12:20
Зрада: разъяренный АТОшник напал на кассиршу из-за русского языка
12:18
Вторая волна: Бразилия на пороге нового кризиса из-за обвинений президента в коррупции
12:11
Дружба под проценты: США не будут оказывать безвозмездную военную помощь Украине
12:11
Трещины в броне: как первые лица Украины зарабатывают на поставках вооружений
12:04
В Латвии стали подозревать, что Россия не хочет ее захватывать
12:01
«Ужасы оккупации» Радио «Свобода» рассказало, что жители ДНР ездят отдыхать в Крым, Сочи и даже в Турцию
11:56
За что славить Украину?
11:55
Евродепутаты массово ездят в Крым, несмотря на запреты
11:54
Ответ не за горами: как «Пенициллин» изменит расклад сил в современной войне
11:53
«Голые» танки Петра Порошенко на Донбассе: во что превратят Т-80 ополченцы
11:51
Число стартовых столов для «Ангары» решили сократить вдвое
11:50
Вот как американские ВМС намерены одолеть российскую ПВО
09:20
Угнать авианосец (история крейсера «Адмирал Кузнецов»)
08:51
Россия и США устанавливают правила новой холодной войны в воздухе
08:50
Украинские радикалы открыли «сезон охоты» на граждан «нетитульной нации»
08:48
Нет в мире ничего более антиукраинского, чем украинская власть
08:47
МиГ-35 встает на крыло
08:46
Американский спецназ бросил вызов Дамаску
08:45
Поедем без паспорта
08:43
Новая холодная война по версии Forbes: Россия и Китай против демократий всего мира
08:42
На украинцах проводят эксперимент по стиранию памяти
08:41
Активисты под прикрытием. Как США создают в России новую агентуру влияния
08:18
Как реально жили граждане Великобритании и Франции в 60-70-е годы
08:12
Порошенко решил переименовать Крым
08:11
«Свидетели Иеговы» - геополитическая секта
08:08
«Горячие перехваты» над Восточно-Китайским морем
08:07
Путин справится сам
08:04
СМИ расписали ход возможной войны между США и КНДР
08:03
Взрывы в Манчестере. Обобщение
07:59
Американские СМИ нашли замену истребителю F-35
07:55
У Порошенко жалкий жребий, но он его выбрал сам
07:54
Возможный путь России на Украине
07:53
Киев будет взыскивать с Газпрома $6,4 млрд, продавая его газ
07:50
В Казани началась сварка Ту-160
17:00
В Мариуполе полностью запретили русскоязычные школы
16:59
Пчелы против меда. Большая афера Дональда Трампа
16:52
В Киеве появились палатки, где за деньги восстанавливают доступ к запрещенным российским сайтам
16:50
Во Львове студенты восстановили памятник разведчику Кузнецову
16:49
Депутат-нацист: УПЦ МП пытается быть лояльной, но её это не спасёт
16:48
Киевлянин, дозвонившийся на украинское ТВ, ошарашил ведущих: Россия — не агрессор!
16:46
Спецоперация СБУ: Зачистить улики уничтожения MH-17
16:45
Что кроется за визовым режимом с РФ?
16:38
МВФ рекомендует оставить часть россиян без средств к жизни
16:38
Сублимация нации: Порошенко – «х…ло»!
Все новости

Архив публикаций

«    Май 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031 
» » 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