Лента новостей

00:11
Россия должна вернуть Украине ядерный арсенал
00:05
Этот день в истории - 20 Октября
21:44
Северная Корея нацелилась на создание подводных атомных крейсеров
21:42
Скандальное расследование ФБР о связях Клинтон с Кремлем
21:41
США обвинили Дамаск и всех союзников в попытках помешать освобождению Ракки от ИГИЛ
21:39
Конгресс США признал, что Порошенко захватил власть на Украине
21:37
«Русские сильно опережают американцев в игре в прятки…» Советская Россия глазами индийца
21:34
Что случилось с «крышей» Муженко?
21:32
Европа не признает независимость Каталонии
21:11
Длинная тень Януковича над Киевом
21:10
Перераспределяя ресурсы: почему Пентагон предлагает сократить количество военных баз США в мире
21:09
«Триста спартанцев» Саакашвили
21:08
Гений Павленского не признан жестокой Францией
21:06
Финишная прямая украинского транзита
21:04
Литва мечтает дестабилизировать Россию
21:01
Полякам можно: от былой решительности Киева не осталось и следа!
20:58
В США заявили, что террористы готовят новое «11 сентября»
20:57
Радикалы «Правого сектора» готовы штурмовать Верховную раду уже сегодня
20:55
План порабощения Китая с позором провалился
20:54
Сколько стоят протесты
20:44
Путин продлил свой указ о снижении зарплат высшим чиновникам до 2019 года
20:43
Мычание ягнят как первое последствие майдана-три
20:42
Майдан № 3: Порошенко молчит, а народные избранники прячутся от народа под масками
20:36
Китайская армия станет самой сильной в мире
20:33
National Interest: Российские С-400 меняют правила игры на Ближнем Востоке
20:32
Как депутат Госдумы от Татарстана пишет русофобскую лжеисторию
20:31
Путин: Россия готова поставить на вооружение оружие, приближенное по силе к ядерному
20:30
Польша нашла альтернативу «Северному потоку-2»
18:55
Украина взыщет с Газпрома имуществом
18:51
Киев пускает «Газпром» по миру
18:47
Polska Niepodleg?a: В Вашингтоне завелись русские агенты?
18:43
Центр «гибрида» в Хельсинки: Шпионское гнездо под боком у России
18:38
Минибунт на Украине как символ безучастности
18:33
Кремль вложил в госдолг США ДнепроГЭС и Сталинградский тракторный
17:48
Россия — виновница будущей ядерной войны?
17:03
«Невообразимый удар» КНДР: 5 тыс. американцев пойдут на дно
17:00
AldriMer.no: Россия готовит вторжение на Шпицберген?
16:54
Подводный флот: Одинокий «Ясень» против стаи «Вирджиний»
09:50
Le Monde: Барометр мирового беспорядка
09:45
«Дом-2» ведет Собчак в президенты
09:37
Project Syndicate: Китайская модель помощи зарубежным странам
09:34
Сорос оценил развал России в 18 млрд долларов
09:28
Sabah: Турция решит, сколько будет стоить нефть
09:25
Турция дожала Россию
09:21
АТОшники в цене
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 


» » 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

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