Supergeleidend kwantuminterferentie-apparaat (SQUID)

Schrijver: Monica Porter
Datum Van Creatie: 13 Maart 2021
Updatedatum: 17 Kunnen 2024
Anonim
Superconducting Quantum Interference Device - SQUID
Video: Superconducting Quantum Interference Device - SQUID

Inhoud

Definitie - Wat betekent Superconducting Quantum Interference Device (SQUID)?

Een supergeleidend kwantuminterferentie-apparaat (SQUID) is een zeer gevoelig apparaat voor het meten van zwakke magnetische velden. Het is in staat om magnetische velden te meten vanaf 5 aT (5 × 10-18 T). Vanwege hun gevoeligheid worden SQUID's veel gebruikt in onderzoek, biologische studies en andere ultragevoelige elektronische en magnetische metingen waarbij zwakke signalen niet kunnen worden waargenomen met conventionele meetinstrumenten.


Een inleiding tot Microsoft Azure en de Microsoft Cloud | In deze handleiding leert u wat cloud computing inhoudt en hoe Microsoft Azure u kan helpen bij het migreren en runnen van uw bedrijf vanuit de cloud.

Techopedia verklaart Supergeleidend Quantum Interferentie-apparaat (SQUID)

Een SQUID is opgebouwd uit een supergeleidende lus met een of meer Josephson-kruispunten.

Er zijn twee soorten SQUID, de radiofrequentie (RF) SQUID bestaande uit slechts één Josephson-knooppunt en de gelijkstroom (DC) SQUID met twee of meer knooppunten. De RF is goedkoper in constructie maar minder gevoelig in vergelijking met de DC.

Een typische DC SQUID heeft twee parallelle kruispunten ingevoegd in een supergeleidende lus. Zonder een magnetisch veld splitst de ingangsstroom gelijkmatig tussen de takken. Dit houdt een extern aangesloten tankcircuit op resonantie. Elk extern magnetisch veld veroorzaakt een verandering in de resonantiefrequentie in het tankcircuit en een stroomonbalans die leidt tot een spanning over de Josephson-junctie. De spanning is een functie van de magnetische flux en kan daarom worden gemeten en gebruikt om de magnetische flux te berekenen.


De supergeleidende materialen die worden gebruikt voor lage temperatuur SQUID's zijn pure niobium of loodlegeringen. Het apparaat wordt gekoeld met vloeibaar helium om supergeleiding te behouden. SQUID's op hoge temperatuur worden gemaakt van supergeleiders op hoge temperatuur zoals yttrium barium koperoxide (YBCO) en gekoeld met de goedkopere en gemakkelijk beschikbare vloeibare stikstof. Ze zijn echter niet zo gevoelig als de modellen voor lage temperaturen, maar zijn goed genoeg voor bepaalde toepassingen.

Een SQUID is zeer gevoelig bij het detecteren van magnetische energievelden, zo laag als 100 miljard keer kleiner in omvang dan de energie die een kompasnaald beweegt. Deze extreme gevoeligheid maakt ze ideaal voor zeer gevoelige toepassingen in onderzoek, biologische studies en medische tests waarbij de aanwezige magnetische velden niet kunnen worden gemeten met conventionele instrumenten.

SQUIDS worden bijvoorbeeld gebruikt bij het meten van zwakke signalen in het menselijk brein of hart door het detecteren van de magnetische velden die door de neurologische stromingen worden gecreëerd. Andere toepassingen omvatten de constructie van zeer gevoelige gradiometers, magnetometers en voltmeters.