Sadržaj:
- Definicija - Što znači superprevodni kvantni interferencijski uređaj (SQUID)?
- Techopedia objašnjava superprevodni kvantni interferencijski uređaj (SQUID)
Definicija - Što znači superprevodni kvantni interferencijski uređaj (SQUID)?
Superprevodni kvantni interferencijski uređaj (SQUID) vrlo je osjetljiv uređaj za mjerenje slabih magnetskih polja. Može mjeriti magnetska polja od čak 5 aT (5 × 10 -18 T). Zbog svoje osjetljivosti, SQUID-ovi se široko koriste u istraživanjima, biološkim studijama i drugim ultraosjetljivim elektronskim i magnetskim mjerenjima gdje se slabi signali ne mogu osjetiti pomoću uobičajenih mjernih instrumenata.
Techopedia objašnjava superprevodni kvantni interferencijski uređaj (SQUID)
SQUID je izgrađen od supravodljive petlje koja sadrži jedan ili više Josephsonovih spojeva.
Postoje dvije vrste SQUID-a, SQUID radiofrekvencije (RF) koji se sastoji od samo jednog Josephsonova spajanja, i SQUID istosmjerne struje (DC) s dva ili više priključaka. RF je jeftiniji u izgradnji, ali manje osjetljiv u odnosu na istosmjernu struju.
Tipični DC SQUID ima dva paralelna spajanja umetnuta u superprevodnu petlju. Bez magnetskog polja, ulazna struja dijeli se podjednako između grana. Time se održava rezonanca vanjski spojeni krug spremnika. Bilo koje vanjsko magnetsko polje uzrokuje promjenu rezonantne frekvencije u krugu spremnika i neravnotežu struje koja vodi do napona preko Josephsonovog spoja. Napon je funkcija magnetskog toka i zato ga se može mjeriti i koristiti za proračun magnetskog toka.
Supravodljivi materijali koji se koriste za niskotemperaturne SQUID su čisti niobij ili olovne legure. Uređaj je hlađen tekućim helijem za održavanje superprovodljivosti. Visokotemperaturni SQUID-ovi napravljeni su od visokotemperaturnih superprovodnika, poput itrijum-barijevog bakrovog oksida (YBCO) i hlađeni su jeftinijim i dostupnim tekućim dušikom. Međutim, nisu tako osjetljivi kao modeli s niskim temperaturama, ali su dovoljno dobri za određene primjene.
SQUID je vrlo osjetljiv u otkrivanju polja magnetske energije, veličine čak 100 milijardi puta manje od energije koja se kreće iglom kompasa. Ova ekstremna osjetljivost čini ih idealnim za visoko osjetljive primjene u istraživanjima, biološkim studijama i medicinskim testovima gdje prisutna magnetska polja ne mogu se mjeriti konvencionalnim instrumentima.
Na primjer, SQUIDS se koristi za mjerenje slabih signala u ljudskom mozgu ili srcu senziranjem magnetskih polja koja stvaraju neurološke struje. Ostale primjene uključuju izradu visoko osjetljivih gradiometara, magnetometra i voltmetara.
