Indholdsfortegnelse:
- Definition - Hvad betyder Superconducting Quantum Interference Device (SQUID)?
- Techopedia forklarer Superconducting Quantum Interference Device (SQUID)
Definition - Hvad betyder Superconducting Quantum Interference Device (SQUID)?
En superledende kvanteinterferenhed (SQUID) er en meget følsom enhed til måling af svage magnetfelter. Det er i stand til at måle magnetiske felter helt ned til 5 aT (5 × 10 -18 T). På grund af deres følsomhed anvendes SQUID'er i vid udstrækning i forskning, biologiske undersøgelser og andre ultrasensitive elektroniske og magnetiske målinger, hvor svage signaler ikke kan registreres ved hjælp af konventionelle måleinstrumenter.
Techopedia forklarer Superconducting Quantum Interference Device (SQUID)
En SQUID er konstrueret af en superledende sløjfe, der indeholder en eller flere Josephson-kryds.
Der er to typer SQUID, radiofrekvens (RF) SQUID, der kun består af et Josephson-kryds, og likestrøm (DC) SQUID med to eller flere kryds. RF er billigere i konstruktion, men mindre følsom sammenlignet med DC.
En typisk DC SQUID har to parallelle knudepunkter indsat i en superledende sløjfe. Uden et magnetfelt opdeles indgangsstrømmen lige mellem grenene. Dette opretholder et eksternt tilsluttet tankkredsløb ved resonans. Ethvert eksternt magnetfelt forårsager en ændring i resonansfrekvensen i tankkredsløbet og en strømubalance, der fører til en spænding over Josephson-krydset. Spændingen er en funktion af den magnetiske flux og kan derfor måles og bruges til at beregne den magnetiske flux.
Superledende materialer, der bruges til lavtemperatur-SQUID'er, er rene niob- eller blylegeringer. Enheden afkøles med flydende helium for at opretholde superledningsevne. Højtemperatur-SQUID'er er fremstillet af højtemperatur-superledere, såsom yttrium barium-kobberoxid (YBCO) og afkøles med det billigere og let tilgængelige flydende nitrogen. De er imidlertid ikke så følsomme som lavtemperaturmodellerne, men er gode nok til visse anvendelser.
En SQUID er meget følsom til detektion af magnetiske energifelter, så lave som 100 milliarder gange mindre i størrelse end energien, der bevæger en kompasnål. Denne ekstreme følsomhed gør dem ideelle til meget følsomme anvendelser i forskning, biologiske undersøgelser og medicinske tests, hvor de magnetiske felter, der ikke findes, ikke kan måles ved hjælp af konventionelle instrumenter.
F.eks. Bruges SQUIDS til måling af svage signaler i den menneskelige hjerne eller hjerte ved at registrere de magnetiske felter skabt af de neurologiske strømme. Andre anvendelser inkluderer konstruktion af meget følsomme gradiometre, magnetometre og voltmetre.
