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技術(shù)文章
剖析小磁場的新型金屬管轉(zhuǎn)子流量計工作原理
發(fā)布日期：2019-08-24 來源： 作者： 瀏覽次數(shù)：
【導(dǎo)讀】：新的測量金屬管轉(zhuǎn)子流量計與傳統(tǒng)的SQUID（超導(dǎo)量子干涉裝置）磁力計密切相關(guān)，例如，用于腦成像。金屬管轉(zhuǎn)子流量計的核心是超導(dǎo)回路，其中一部分已被普通金屬導(dǎo)體取代。由于所謂的接近現(xiàn)象，正常金屬在與超導(dǎo)體接觸時變?yōu)槿醭瑢?dǎo)。......
在阿爾托大學(xué)科技學(xué)院低溫實驗室和Scuola Normal Superiore進(jìn)行的研究結(jié)果在網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表。
研究人員開發(fā)的這種新穎且非常靈敏的磁場金屬管轉(zhuǎn)子流量計的優(yōu)點是功耗小，測量簡單，適用于不同的測量范圍。
新的測量金屬管轉(zhuǎn)子流量計與傳統(tǒng)的SQUID（超導(dǎo)量子干涉裝置）磁力計密切相關(guān)，例如，用于腦成像。金屬管轉(zhuǎn)子流量計的核心是超導(dǎo)回路，其中一部分已被普通金屬導(dǎo)體取代。由于所謂的接近現(xiàn)象，正常金屬在與超導(dǎo)體接觸時變?yōu)槿醭瑢?dǎo)。
非常初的想法是研究超導(dǎo)接近現(xiàn)象對電子之間的熱流和正常金屬的晶格振動的影響。然而，Jukka Pekola教授解釋說，人們發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)還可以用作靈敏且可調(diào)諧的磁場金屬管轉(zhuǎn)子流量計。
被稱為SQUIPT（超導(dǎo)量子干涉接近晶體管）的結(jié)構(gòu)結(jié)合了隧道結(jié)的眾所周知的電傳輸特性和由超導(dǎo)鄰近效應(yīng)實現(xiàn)的可調(diào)節(jié)性。對于鐵芯環(huán)，可以使用不同長度的金屬線和材料，這擴展了器件的操作范圍。
因為使用非常弱的直流電進(jìn)行測量，所以檢測裝置的功耗很小。新的金屬管轉(zhuǎn)子流量計結(jié)構(gòu)非常適合低溫，噪聲水平較低，設(shè)備的性能和靈敏度都很好。
理論分析和用該裝置進(jìn)行的非常好次實驗似乎很有希望。
金屬管轉(zhuǎn)子流量計的獨特標(biāo)志是它的簡潔性。將直流輸入饋送到器件，將環(huán)路置于外部磁場中，然后監(jiān)測電壓。電壓周期性地交替作為外部磁場的函數(shù)。Pekola澄清說，通過直接電壓測量，我們甚至可以測量非常小的磁場。
迄今為止的實驗主要是在絕對零點以上十分之一左右進(jìn)行，但如果選擇超導(dǎo)材料，該裝置也可以在更高的液氦溫度下工作（約4開爾文或-269°C）。適合。這對于實際應(yīng)用很重要。
該小組面臨的下一個任務(wù)是參數(shù)優(yōu)化，這將闡明設(shè)備可以實現(xiàn)的測量靈敏度，并有助于確定它可以測量的字段有多小。
在這個階段，Pekola對金屬管轉(zhuǎn)子流量計未來實際應(yīng)用的估計是謹(jǐn)慎的。
從原型到實際產(chǎn)品的道路很長，可能需要幾年時間。盡管如此，我們已經(jīng)與VTT就金屬管轉(zhuǎn)子流量計的未來發(fā)展和生產(chǎn)進(jìn)行了初步討論。Pekola表示，在非常好的情況下，這可以在一些特殊應(yīng)用中取代傳統(tǒng)的SQUID磁力計。
金屬管轉(zhuǎn)子流量計結(jié)構(gòu)由Micronova微納米技術(shù)中心制造，該中心由阿爾托大學(xué)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院和VTT共同運營。
注明，淮安三暢儀表文章均為原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明本文地址http://www.yinping.top/
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