Ce este un dispozitiv cu interferențe cuantice supraconductor (calamar)? - definiție din techopedia

Definiție - Ce înseamnă Superconductoring Quantum Interference Device (SQUID)?

Un dispozitiv de interferență cuantică supraconductor (SQUID) este un dispozitiv foarte sensibil pentru măsurarea câmpurilor magnetice slabe. Este capabil să măsoare câmpurile magnetice de până la 5 aT (5 × 10 ^-18 T). Datorită sensibilității lor, SQUID-urile sunt utilizate pe scară largă în cercetări, studii biologice și alte măsurători electronice și magnetice ultrasensibile, unde semnalele slabe nu pot fi sesizate folosind instrumente de măsurare convenționale.

Techopedia explică Dispozitivul de interferență cuantică supraconductor (SQUID)

Un SQUID este construit dintr-o buclă superconductor care conține una sau mai multe joncțiuni Josephson.

Există două tipuri de SQUID, frecvența radio (RF) SQUID constând dintr-o singură joncțiune Josephson și SQUID cu curent continuu (DC) cu două sau mai multe joncțiuni. RF este mai ieftin în construcții, dar mai puțin sensibil în comparație cu curentul continuu.

Un DC SQUID tipic are două joncțiuni paralele inserate într-o buclă supraconductor. Fără un câmp magnetic, curentul de intrare se împarte în mod egal între ramuri. Aceasta menține un circuit rezervor conectat extern la rezonanță. Orice câmp magnetic extern provoacă o schimbare a frecvenței de rezonanță în circuitul rezervorului și un dezechilibru de curent care duce la o tensiune în toată joncțiunea Josephson. Tensiunea este o funcție a fluxului magnetic și, prin urmare, poate fi măsurată și utilizată pentru a calcula fluxul magnetic.

Materialele supraconductoare utilizate pentru SQUID-uri la temperatură scăzută sunt niobiu pur sau aliaje de plumb. Dispozitivul este răcit cu heliu lichid pentru a menține superconductivitatea. SQUID-urile la temperatură ridicată sunt fabricate din superconductori la temperaturi ridicate, cum ar fi oxidul de cupru din bariu de iritru (YBCO) și răcit cu azotul lichid mai ieftin și ușor disponibil. Cu toate acestea, nu sunt la fel de sensibile ca modelele la temperaturi scăzute, dar sunt suficient de bune pentru anumite aplicații.

Un SQUID este foarte sensibil în detectarea câmpurilor de energie magnetică, cu o mărime de 100 de miliarde de ori mai mică decât energia care mișcă un ac al busolei. Această sensibilitate extremă le face ideale pentru aplicații extrem de sensibile în cercetări, studii biologice și teste medicale unde câmpurile magnetice prezente nu pot fi măsurate folosind instrumente convenționale.

De exemplu, SQUIDS sunt utilizate pentru măsurarea semnalelor slabe în creierul uman sau inima prin sesizarea câmpurilor magnetice create de curenții neurologici. Alte aplicații includ construcția de gradometre, magnetometre și voltmetre extrem de sensibile.