اسکوئد

SQUID (که از حروف ابتدایی کلمات دستگاه ابررسانی تداخلی کوانتومی به انگلیسی :superconducting quantum interference device) یک مغناطیس سنج بسیار حساس است که برای اندازه گیری میدان های مغناطیسی بسیار ظریف استفاده می شود و بر اساس حلقه های ابررسانا ای که حاوی اتصالات جوزفسون هستند کار میکند و کاربرد های فراوانی در آزمایشات مختلف دارند.

بخش سنسور SQUID

SQUID ها به اندازه ای حساس هستند که میتوانند برای اندازه گیری میدان هایی به کوچکی 5 در 10 به توان منفی 18 تسلا با چند روز اندازه گیری به طور متوسط مورد استفاده قرار گیرند. [1] سطح نویز آنها میتواند تا 3( ^½−fT·Hz ) پایین باشد . [2] برای مقایسه، آهنربا معمولی یخچال و فریزر تولید میدان مغتاطیسی 0.01 تسلا و برخی از فرایندهای در حیوانات میدان های مغناطیسی بسیار کوچکی بین 10به توان منفی 9 تسلا و 10 به توان منفی 6 تسلا تولید میکند.اخیراً SERF ها اختراع شده اند که یک مغناطیس سنج اتمی حساس تر بوده و نیازی به یخچال کریوژنیک ندارند اما ابعاد بزرگتری( 1(cm³) ) دارند و باید در یک میدان مغناطیسی غیر صفر باشند تا کار کنند.

نمودار یک DC SQUID. جریات ${\displaystyle I}$ وارد و به دو مسیر تقسیم می شود ، هر یک با جریان ${\displaystyle I_{a}}$ و ${\displaystyle I_{b}}$ مشخص شده‌اند . موانع نازک در هر مسیر اتصالات جوزفسون است که با هم دو منطقه ابررسانا را تفکیک می کنند. ${\displaystyle \Phi }$ نمایانگر شار مغناطیسی حلقه DC SQUID است.

شماتیک الکتریکی از SQUID که در آن ${\displaystyle I_{b}}$ جریان پایه است ، ${\displaystyle I_{0}}$ جریان بحرانی SQUID است ، ${\displaystyle \Phi }$ شار رشته SQUID و ${\displaystyle V}$ پاسخ ولتاژ به آن شار است. نمادهای X نشان دهنده اتصالات جوزفسون هستند .

سمت چپ: طرح ولتاژ جریان در مقابل ولتاژ برای یک SQUID. منحنی های بالا و پایین به ترتیب با ${\displaystyle n+{\frac {1}{2}}\cdot \Phi _{0}}$ و ${\displaystyle n\cdot \Phi _{0}}$ مطابقت دارند . سمت راست: پاسخ ولتاژ دوره ای به دلیل شار داخل SQUID. تناوب برابر با یک کوانتوم شار است ، ${\displaystyle \Phi _{0}}$ .

جستارهای وابسته

• اثر بوهم-آهارونوف
• الکترومغناطیس
• ژئوفیزیک
• پدیده های کوانتومی ماکروسکوپی

یادداشت ها

1. Ran, Shannon K’doah (2004). Gravity Probe B: Exploring Einstein's Universe with Gyroscopes (PDF). NASA. p. 26.
2. D. Drung; C. Assmann; J. Beyer; A. Kirste; M. Peters; F. Ruede & Th. Schurig (2007). "Highly sensitive and easy-to-use SQUID sensors" (PDF). IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 17 (2): 699–704. Bibcode:2007ITAS...17..699D. doi:10.1109/TASC.2007.897403. Archived from the original (PDF) on 2011-07-19.

منابع

• Clarke, John; Braginski, Alex I., eds. (2006). The SQUID Handbook: Applications of SQUIDs and SQUID Systems. 2. Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-40408-7.