ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сквид постоянного тока (ПТ-сквид) из "Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм" Сквид постоянного тока, обычно именуемый ПТ-сквидом (английское D SQUID), представляет собой сверхпроводящее кольцо, содержащее два джозефсоновских контакта. [c.15] Такое значение параметра Р оказывается оптимальным, так как при этом модуляция критического тока уже достигает половины максимально возможной, дальнейшее ее увеличение достигается лишь при уменьшении /кр или 0. Если уменьшить i p, то ухудшится стабильность контактов и увеличится шум если же уменьшить Lq,to возрастут трудности согласования с цепью ввода внешнего сигнала, о чем будет сказано ниже. [c.15] Как видно из приведенных по формуле (1.10) оценок, напряжения, возникающие на сквиде при изменении магнитного поля, лежат в диапазоне от микро- до милливольт, т.е. могут быть измерены обычной электронной аппаратурой. [c.18] Поскольку электрический сигнал все-таки мал, практически используемая схема регистрации достаточно сложна, причем хотя прибор и называется сквидом постоянного тока (это сложилось исторически), он обычно работает на частоте около 100 кГц. Блок-схема регистрирующей аппаратуры приведена на рис. 4а. Одновременно с пропусканием постоянного тока смещения, несколько превышающего критический, магнитный поток в кольце сквида модулируется с частотой порядка 100 кГц, что вызывает синхронные колебания напряжения на сквиде. Амплитуда этих колебаний на частоте модуляции зависит от внешнего магнитного поля, т.е. от положения рабочей точки на оси Ф (см. рис. Зв). [c.18] Амплитуда колебаний напряжения на частоте модуляции максимальна при максимуме производной ЭК/ЭФ и равна нулю на горизонтальных участках. [c.18] Таким образом, слабое внешнее поле управляет амплитудой сигнала на частоге модуляции. Из-за нелинейности возникают сигналы и на частотах гармоник, также зависящие от внешнего магнитного поля. В ряде случаев для обработки сигнала удобно пользоваться именно гармониками. [c.18] Из формулы (1.10) видно, что коэффициент преобразования ПТ-сквида пропорционален Я/Ьо. Возможности увеличения сопротивления джозефсоновского контакта К, в силу (1.8), связаны с уменьшением размера контакта и его емкости С. В этом направлении предел определяется возможностями миниатюризации при литографическом производстве. Увеличение коэффициента преобразования путем уменьшения индукщвности сквида о тоже имеет предел, но по другой причине. Индуктивность тем меньше, чем меньше кольцо сквида, а при литографическом производстве его можно сделать очень малым. На этом пути удалось получить сквиды с разрешением по энергии, приближающимся к квантовому пределу [20, 26, 27]. Но эти сквиды, имея высокое разрешение по магнитному потоку Ф, непригодны для измерения магнитного поля В = Ф/5, так как их площадь слишком мала - единицы квадратных микрон. Поэтому для целей магнитометрии делать петлю сквида слишком малой не имеет смысла. [c.19] Вернуться к основной статье