CS215517B1 - Superconducting quantum magnetometer sensor - Google Patents

Superconducting quantum magnetometer sensor Download PDF

Info

Publication number
CS215517B1
CS215517B1 CS788146A CS814678A CS215517B1 CS 215517 B1 CS215517 B1 CS 215517B1 CS 788146 A CS788146 A CS 788146A CS 814678 A CS814678 A CS 814678A CS 215517 B1 CS215517 B1 CS 215517B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
superconducting
sensor
shaped cavity
cavity
face
Prior art date
Application number
CS788146A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Vaclav Petricek
Milan Odehnal
Original Assignee
Vaclav Petricek
Milan Odehnal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaclav Petricek, Milan Odehnal filed Critical Vaclav Petricek
Priority to CS788146A priority Critical patent/CS215517B1/en
Publication of CS215517B1 publication Critical patent/CS215517B1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

Těla čidla je ze supravodivého materiálu, v němž je dutina tvaru U, jejíž ramena a jejich spojka jsou propojeny rovinnou štěrbinou v rovině symetrie dutiny tvaru U. Kolmo na rovinnou štěrbinu je upraven v těle čidla otvor s vloženým supravodivým spínačem·. Cela těla čidla jsou zapuštěna. Do prvního ramene dutiny tvaru U je částečně vložena budicí cívka, do druhého ramene, do spojky ramen a do zbývající části prvního ramene je vložena signálová cívka. Supravodivý spínač je zhotoven z tyčinky, pokryté tenkou vrstvou supravodivou, uprostřed níž je upraven vlastní supravodivý můstek. Jeho rozměry: řádově 0,1 až 3,0 mikrometry. Supravodivá vrstva na nosné části supravodivého spínače je v supravodivém kontaktu s tělem čidla.The sensor body is made of superconducting material, in which there is a U-shaped cavity, the arms of which and their coupling are connected by a planar slot in the plane of symmetry of the U-shaped cavity. Perpendicular to the planar slot, a hole with an inserted superconducting switch is arranged in the sensor body. The entire sensor body is recessed. An excitation coil is partially inserted into the first arm of the U-shaped cavity, into the second arm, into the coupling of the arms, and into the remaining part of the first arm a signal coil is inserted. The superconducting switch is made of a rod covered with a thin superconducting layer, in the middle of which its own superconducting bridge is arranged. Its dimensions: of the order of 0.1 to 3.0 micrometers. The superconducting layer on the supporting part of the superconducting switch is in superconducting contact with the sensor body.

Description

Vynález se týká čidla supravodivého kvantového magnetometru, které je vytvořeno supravodivou indukční smyčkou elektricky uzavřenou supravodivým klíčem.The present invention relates to a superconducting quantum magnetometer sensor which is formed by a superconducting induction loop electrically closed by a superconducting key.

K měření velmi malých hodnot magnetických indukcí, řádově 10-11 T a méně, se používá supravodivého kvantového magnetometru, pro jehož čidlo se užívá supravodivé indukčnosti, zapojené do série se supravodivým spínačem, označovaným v odborné literatuře jako tak zvaný slabý přechod. Zařízení pro vytvoření tohoto tzv. slabého přechodu jsou buď typu supravodivý můstek nebo typu hrotový kontakt. Čidla konstruovaná s hrotovým kontaktem, jichž je většina, mají mezinárodní označení SQUID. Největšího rozšíření dosáhlo* symetrické provedení čidla, vytvořeného dvěma paralelně zapojenými indukčnostmi se společným hrotovým kontaktem. Spolehlivost takového zařízení je dána spolehlivostí hrotového kontaktu, který je vůbec nejchoulostivějším prvkem magnetometru. Ostří hrotu mívá poloměr jeden mikrometr, takže jeho výroba je dosti pracná, seřizování kontaktu vyžaduje značnou trpělivost a při hromadné výrobě není nastavení kontaktů dostatečně reprodukovatelné. Vlivem jemnosti hrotu dochází u čistě kovového kontaktu k jeho poškození při otřesech, vibracích a náhlých tepelných změnách. Vlastní kontakt je vytvořen mezi čistě kovovou plochou jednoho šroubu a hrotem druhého šroubu. Tepelné cykly vyvolávají nepříznivé dilatace materiálu a manipulace s čidlem při pokojové teplotě zvyšuje škodlivý vliv atmosféry na kontakty.To measure very small values of magnetic induction, of the order of 10 -11 T or less, a superconducting quantum magnetometer is used, for which a superconducting inductor connected in series with a superconducting switch, referred to in the literature as a so-called weak transition, is used. The devices for creating this so-called weak transition are either of the superconducting bridge type or of the tip contact type. Sensors designed with a tip contact, most of them, have the international designation SQUID. The largest expansion was achieved by a symmetrical sensor design, formed by two parallel connected inductors with a common tip contact. The reliability of such a device is given by the reliability of the tip contact, which is the most sensitive element of the magnetometer ever. The tip of the tip has a radius of one micrometer, so its production is quite laborious, contact adjustment requires considerable patience, and in mass production contact settings are not sufficiently reproducible. Due to the fineness of the tip, the pure metal contact is damaged during shocks, vibrations and sudden thermal changes. The actual contact is formed between the pure metal surface of one screw and the tip of the other screw. Thermal cycles cause unfavorable material dilatations and handling the sensor at room temperature increases the harmful effect of the atmosphere on the contacts.

V poslední době se významnou měrou zvýšila stabilita kontaktu čidla po zavedení nového způsobu úpravy kontaktu. Podle tohoto způsobu se na kontaktu s ploškou vytvoří vrstvička kysličníku, do kterého se hrot při seřizování čidla zapíchne. Vrstva kysličníku pak chrání kontakt před poškozením. Takto seřízená čidla vydrží pracovat bezporuchově i několik let.Recently, the stability of the sensor contact has increased significantly after the introduction of a new contact conditioning method. According to this method, an oxide layer is formed upon contact with the pad, into which the tip is stabbed when adjusting the sensor. The oxide layer then protects the contact from damage. Sensors that have been adjusted in this way can last for several years without fault.

Dosud známé konstrukce dvouděrových čidel, to znamená čidel, která jsou vytvořena dvěma paralelně zapojenými smyčkami, mají hlavní nevýhodu, která spočívá v poměrně velké indukčnosti, přičemž navíc nejsou — přes největší snahu — zcela dokonale odstíněna proti vlivu vnějšího rušivého pole. Tak zvaná toroidní čidla, která představují čidla s jednou indukční smyčkou a která tvoří vlastní konstrukční skupinu, jsou z výrobních důvodů vytvořena ze dvou demontovatelných částí. Toroidní čidla mají sice dobré vlastní stínící účinky, ale přístup k vazebním cívkám není možný bez demontáže těchto dvou dílů a tudíž bez porušení nastavení hrotového kontaktu, tvořícího slabý přechod. Tato skutečnost je značnou nevýhodou tohoto druhu jinak dobrého čidla, které má malou indukčnost ve srovnání s dvouděrovým čidlem' a tedy i větší citlivost.The known designs of two-hole sensors, i.e. sensors which are formed by two parallel-connected loops, have the main disadvantage of relatively high inductance and, moreover, they are not completely shielded against the influence of an external disturbing field. The so-called toroidal sensors, which are single-loop sensors and which form their own assembly, are made up of two removable parts for manufacturing reasons. Although toroidal sensors have good intrinsic shielding effects, access to the coupling coils is not possible without disassembly of the two parts and hence without breaking the tip contact setting forming a weak transition. This is a considerable disadvantage of this kind of otherwise good sensor, which has a low inductance compared to a two-hole sensor and thus more sensitivity.

Příkladem a ukázkou provedení čidla 'SQUID kvantového magnetometru je čidlo podle čs. autorského osvědčení čís. 179 578, které je vytvořeno ze střední části tvaru kruhové destičky, ze dvou postranních válcových částí, přilehlých z obou stran ke střední válcové části a ze zařízení pro dokonalé mechanické a supravodivé spojení všech tří částí. Přitom střední část tvaru kruhové destičky je vytvořena z elektrického izolantu, například ze slídy, skla, keramiky nebo kovu, který je při provozní teplotě čidla v rozsahu od 4 K d0' .20 K nesupravodivý, například ze zlata nebo z mědi. Symetricky ke středu destičky jsou provedeny dva indukční otvory, to znamená indukční smyčky. Jedna strana střední části, tj. rovinná plocha kruhové destičky, je opatřena tenkou vrstvou, která je supravodivá při provozní teplotě čidla a která je zhotovena například z niobu nebo olova. Průřez supravodivé vrstvy mezi indukčními otvory je zúžen nebo zeslaben a tvoří můstek, supravodivý při provozní teplotě čidla. Případně je napříč tohoto supravodivého můstku upraven proužek z kovu, který je při provozní teplotě čidla nesupravodivý a který je zhotoven například ze zlata nebo z mědi. Každá z obou postranních částí čidla je zhotovena z kovu supravodivého při provozní teplotě čidla, například z niobu nebo z olova.An example and an example of an embodiment of the SQUID sensor of a quantum magnetometer is the sensor according to US. Certificate No. No. 179,578, which is formed from a central portion of a circular plate shape, two lateral cylindrical portions adjacent from both sides to a central cylindrical portion, and a device for perfect mechanical and superconducting connection of all three portions. The central part of the shape of the circular plate is made of an electrical insulator, for example of mica, glass, ceramic or metal, which at the sensor operating temperature is in the range of 4K to 20K, not gold, for example gold or copper. Two induction holes, i.e. induction loops, are provided symmetrically to the center of the plate. One side of the central portion, i.e. the planar surface of the circular plate, is provided with a thin layer which is superconducting at the sensor operating temperature and is made, for example, of niobium or lead. The cross-section of the superconducting layer between the induction holes is narrowed or weakened and forms a superconducting bridge at the sensor operating temperature. Optionally, a strip of metal is provided across the superconducting bridge which is non-conductive at the sensor operating temperature and which is made, for example, of gold or copper. Each of the two lateral parts of the sensor is made of superconducting metal at the operating temperature of the sensor, for example niobium or lead.

Zařízení pro dokonalé mechanické a supravodivé spojení všech částí čidla je vytvořeno pouzdrem z trubky, zhotovené z kovu supravodivého při provozní teplotě čidla, například z niobu nebo z olova, do níž jsou všechny části čidla zalisovány.The device for perfect mechanical and superconducting connection of all parts of the sensor is formed by a tube housing made of superconducting metal at the sensor operating temperature, for example niobium or lead, into which all parts of the sensor are pressed.

Nedostatky a nevýhody známých konstrukcí čidla odstraňuje čidlo supravodivého kvantového magnetometru podle vynálezu, které je vytvořeno supravodivou indukční smyčkou elektricky uzavřenou supravodivým klíčem. Podstatou vynálezu je tělo čidla ze supravodivého materiálu, v němž je upravena dutina ve tvaru U, jejíž první rovnoběžné rameno je po celé délce propojeno s druhým rovnoběžným ramenem rovinnou štěrbinou, proloženou rovinnou symetrie dutiny tvaru U, a spojovací dutinou, taktéž propojenou po své celé délce s rovinnou štěrbinou. Mezí prvním rovnoběžným ramenem dutiny U a jejím druhým rovnoběžným ramenem je v těle čidla upraven první otvor a druhý, souosý otvor, v nichž je vložen supravodivý spínač. První čelo těla čidla na straně ústí rovnoběžných ramen dutiny tvaru U a právě tak druhé čelo na protilehlé straně těla čidla jsou zapuštěna, dutina v těle čidla nad druhým čelem a nad spojovací dutinou rovnoběžných ramen dutiny tvaru U je opatřena závitem pro šroubovací zátku s drážkou pro šroubovák. Do prvního rovnoběžného ramene dutiny tvaru U je částečně vložena budicí cívka a do druhého rovnoběžného ramene dutiny tvaru U, do spojovací dutiny a do zbývající volné části prvního rovnoběžného ramene dutiny tvaru U je vložena signálová cívka.The disadvantages and disadvantages of the known sensor designs are eliminated by the superconducting quantum magnetometer sensor according to the invention, which is formed by a superconducting induction loop electrically closed by a superconducting key. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a sensor body of a superconducting material in which a U-shaped cavity is provided, the first parallel arm of which is interconnected along its entire length with a second parallel arm by a plane slot interlaced with a U-shaped cavity. length with a plane slot. Between the first parallel arm of the cavity U and its second parallel arm, there is provided in the body of the sensor a first opening and a second, coaxial opening in which a superconducting switch is inserted. The first sensor body face at the mouth of the parallel U-shaped cavity arms and the second face on the opposite side of the sensor body are recessed, the cavity in the sensor body above the second face and the connecting cavity of the parallel U-shaped arms is threaded for a screw plug screwdriver. The excitation coil is partially inserted into the first parallel arm of the U-shaped cavity, and the signal coil is inserted into the second parallel arm of the U-shaped cavity, the coupling cavity and the remaining free portion of the first parallel arm of the U-shaped cavity.

Podle vynálezu je v první alternativě supravodivý spínač vytvořen jednak šroubem s hrotem a drážkou na jeho protilehlém čele, jednak šroubem s plochým čelem a drážkou na protilehlém čele, přičemž šroub s hrotem je zašroubován do druhého otvoru se závitem v těle čidla a šroub s plochým čelem je zašroubován do prvního otvoru se závitem v těle čidla.According to the invention, in a first alternative, the superconducting switch is formed by a spike and a groove on its opposite face and a flat face and a groove on the opposite face, the spike screw being screwed into a second threaded hole in the sensor body and a flat face screw is screwed into the first threaded hole in the sensor body.

Podle vynálezu sestává ve druhé alternativě supravodivý spínač z nosné části například tvaru tyčinky, pokryté supravodivou tenkou vrstvou, uprostřed jejíž délky je upraven můstek, jehož šířka, tloušťka a délka jsou v rozsahu řádově 0,1 až 3,0 mikrometry, přičemž supravodivý spínač je vložen do souosých otvorů v těle čidla, jejichž průřez odpovídá průřezu supravodivého spínače, takže supravodivá tenká vrstva na nosné části supravodivého spínače je v supravodivém kontaktu s tělem čidla.According to the invention, in a second alternative, the superconducting switch consists of a support, for example a rod-shaped, covered with a superconducting thin layer, in the middle of which a bridge is provided whose width, thickness and length are in the order of 0.1 to 3.0 microns. is inserted into coaxial holes in the sensor body, the cross-section of which corresponds to the cross-section of the superconducting switch, so that the superconducting thin layer on the superconducting switch carrier portion is in superconducting contact with the sensor body.

Čidlo podle vynálezu má více výhod. Především má menší indukčnost nežli symetrické dvouděrové čidlo a proto má také vyšší citlivost, dokonalejší stínění vůči vnějšímu rušivému poli a ve srovnání s toroidním čidlem má snadný přístup k budicí i k signálové cívce, aniž by se porušilo seřízení kontaktu. Tato výhoda a vlastnost čidla podle vynálezu je zvláště důležitá s ohledem na nastavení přizpůsobení čidla na různé typy gradiometrů.The sensor according to the invention has several advantages. First of all, it has a lower inductance than a symmetrical two-hole sensor and therefore also has a higher sensitivity, improved shielding against the external disturbing field and has easy access to the excitation and signal coils compared to the toroidal sensor without compromising contact alignment. This advantage and feature of the sensor according to the invention is particularly important with respect to adjusting the sensor to different gradiometer types.

Podstata vynálezu je v dalším vysvětlena na příkladu jeho provedení pomocí připojených výkresů, na nichž je znázorněno: na obr. 1 — sestava úplného čidla se supravodivým spínačem ve formě hrotového kontaktu, na obr. 2 — sestava úplného čidla se supravodivým spínačem ve formě tyčinky s můstkem, na obr. 3 — podrobné provedení supravodivého spínače podle vynálezu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a complete sensor assembly with a superconducting switch in the form of a spike contact, and FIG. 2 shows a complete sensor assembly with a superconducting switch in the form of a rod with 3 shows a detailed embodiment of a superconducting switch according to the invention.

Na obr. 1 je tělo 1 čidla vytvořeno ze supravodivého kovu, je ve tvaru válce, jehož obě čela, tj. první čelo 15 a druhé čelo 16 jsou zapuštěna. V rovině procházející osou válce jsou upravena dvě rovnoběžná ramena 2, 4 válcové dutiny, která spolu se spojovací dutinou 3, ležící v téže rovině, ale kolmo k nim, tvoří výslednou dutinu tvaru U, přičemž mezi oběma rovnoběžnými rameny 2, 4, tj. prvním ramenem 2 a druhým ramenem 4 této dutiny tvaru U je vytvořena rovinná štěrbina 5, jež souvisí také se spojovací dutinou 3. Mezi prvním čelem 15 a druhým čelem 16 těla 1 čidla je upraven otvor, rozdělený štěrbinou na dva souosé otvory 6, 7. Osa těchto otvorů je kolmá na rovinu, v níž leží dutina tvaru U. Do otvorů opatřených závitem jsou zašroubovány dva šrouby a to: šroub 13 s hrotem a šroub 14 s plochým čelem. Tyto dva šrouby 13, 14 tvoří supravodivý spínač provedený hrotovým kontaktem. Šroubovací zátka 9 s drážkou 10 pro šroubovák je zašroubována do závitu 8 v těle 1 čidla na straně druhého čela 16 a je nutná z techologických důvodů, aby bylo možno vyfrézovat dutinu 3, spojující první rovnoběžné rameno 1 a druhé rovnoběžné rameno 4 dutiny tvaru U. Do dutiny tvaru U jsou vloženy dvě cívky: první, budicí cívka 11 je částečně vložena do prvního ramene 2 dutiny tvaru U, druhá, signálová cívka 12 je vložena do zbytku prvního rovnoběžného ramene 2, do spojovací dutiny 3 a do druhého rovnoběžného ramene 4 dutiny tvaru U. Vložení signálové cívky 12 je usnadněno po vyšroubování šroubovací zátky 9.In Fig. 1, the sensor body 1 is made of superconducting metal, it is in the form of a cylinder, the two faces of which the first face 15 and the second face 16 are recessed. Two parallel cylindrical cavity arms 2, 4 are provided in the plane passing through the cylinder axis, which together with the connecting cavity 3 lying in the same plane but perpendicular to them form the resulting U-shaped cavity, wherein between the two parallel arms 2, 4, ie. A planar slot 5 is also provided by the first leg 2 and the second leg 4 of this U-shaped cavity, which is also connected to the connecting cavity 3. Between the first face 15 and the second face 16 of the sensor body 1 is provided an aperture divided by a slit into two coaxial apertures 6, 7. The axis of these holes is perpendicular to the plane in which the U-shaped cavity lies. Two screws are screwed into the threaded holes, namely: a pointed screw 13 and a flat face screw 14. The two screws 13, 14 form a superconducting switch made by a point contact. The screw plug 9 with the screwdriver groove 10 is screwed into the thread 8 in the sensor body 1 on the side of the second face 16 and is necessary for technological reasons to mill the cavity 3 connecting the first parallel arm 1 and the second parallel arm 4 of the U-shaped cavity. Two coils are inserted into the U-shaped cavity: the first excitation coil 11 is partially inserted into the first arm 2 of the U-shaped cavity, the second signal coil 12 is inserted into the rest of the first parallel arm 2, the connecting cavity 3 and the second parallel arm 4 of the cavity The insertion of the signal coil 12 is facilitated by unscrewing the screw plug 9.

Na obr. 2 je znázorněno opět tělo 1 čidla, které je vcelku provedeno stejně jako znázorněno na obr. 1, ale souosé otvory 17, 18, jejichž osa je kolmá na rovinu, v níž leží dutina tvaru U, mají průřez odpovídající průřezu supravodivého; spínače 22 podle obr. 3. Úprava a umístění budicí cívky 11 a signálové cívky 12 jsou stejné jako popsáno· a znázorněno na obr. 1.FIG. 2 shows again the sensor body 1, which is generally the same as that shown in FIG. 1, but the concentric openings 17, 18 whose axis is perpendicular to the plane in which the U-shaped cavity lies have a cross-section corresponding to the superconducting cross-section; The arrangement and location of the excitation coil 11 and the signal coil 12 are the same as described and shown in FIG. 1.

Na obr. 3 je supravodivý spínač 22 vytvořen ve tvaru tyčinky, jejíž nosná část 19, tedy substrát, například keramika, většinou korund, je pokryta supravodivou vrstvou 20. Tyčinka má například obdélníkový průřez, případně dle potřeby kruhový průřez. Uprostřed délky supravodivé vrstvy 20 je upraven můstek 21, jehož šířka, tloušťka a délka jsou v rozsahu řádově 0,1 až 3,0' mikrometry.In Fig. 3, the superconducting switch 22 is formed in the form of a rod, the carrier portion 19 of which the substrate, e.g. ceramic, mostly corundum, is covered with a superconducting layer 20. The rod has, for example, a rectangular cross section or a circular cross section. In the middle of the length of the superconducting layer 20 there is provided a bridge 21 whose width, thickness and length are in the range of the order of 0.1 to 3.0 micrometers.

Činnost čidla podle vynálezu lze objasnit takto: vynález řeší náhradu symetrického dvouděrového čidla s hrotovým kontaktem, realizujícím supravodivý spínač a odborně označovaným stručně slabý přechod, symetrickým, dokonaleji stíněným čidlem kvantového magnetomeru se supravodivým spínačem ve formě supravodivého můstku nebo případně hrotového kontaktu. Pomocí supravodivého spínače se může přes rovnoběžná ramena 2, 4 po kvantech uzavírat měřený magnetický tok. Supravodivý můstek 21 se vždy na okamžik přeskokem dostává do nesupravodivého stavu a to tehdy, když hodnota měnícího se měřeného magnetického toku, zavedeného do prvního rovnoběžného ramene 2 dutiny tvaru U budicí cívkou 11, překročí hodnotu celistvého násobku kvanta magnetického toku. Tyto krátkodobé odporové, to znamená nesupravodivé stavy, během nichž se měřený magnetický tok může vždy uzavřít přes obě rovnoběžná ramena 2, 4 dutiny tvaru U kolem supravodivého spínače, lze potom registrovat například ze změny činitele jakosti rezonančního obvodu, jehož součástí je budicí cívka 11 induktivně vázaná s prvním rovnoběžným ramenem 2 dutiny tvaru U.The operation of the sensor according to the invention can be explained as follows: the invention solves the replacement of a symmetrical two-hole tip contact sensor, implementing a superconducting switch and expertly referred to briefly weak transition, a symmetrical, perfectly shielded quantum magnetometer sensor with superconducting bridge. With the aid of a superconducting switch, the measured magnetic flux can be closed in quantitative terms via parallel arms 2, 4. The superconducting bridge 21 always jumps into a non-superconducting state for a moment when the value of the changing measured flux introduced into the first parallel arm 2 of the U-shaped cavity by the excitation coil 11 exceeds the value of the integral multiple of the magnetic flux quantum. These short-term resistive states, in which the measured magnetic flux can always be closed over the two parallel arms 2, 4 of the U-shaped cavity around the superconducting switch, can then be registered, for example, by changing the quality factor of the resonant circuit. attached to the first parallel arm 2 of the U-shaped cavity.

Čidlo supravodivého kvantového magnetometru podle vynálezu lze použít ve všech oblastech, kde se supravodivý kvantový magnetometr používá. Je to například v lékařství při měření magnetického pole srdce, svalů, oka, plic, topografie mozku atd., v geologii při lokalizaci železnorudných ložisek, ve fyzice při termometrii, při měření jaderné magnetické rezonance, detekce částic, měření susceptibility atd., v měřicí technice při měření napětí úrovně ΙΟ-12 V, při měření velmi malých odporů a indukčností a vůbec všech veličin, které lze převést na magnetické pole a podobně.The superconducting quantum magnetometer sensor of the invention can be used in all areas where a superconducting quantum magnetometer is used. For example, in medicine for measuring the magnetic field of the heart, muscle, eye, lung, brain topography, etc., in geology for locating iron-ore deposits, in physics for thermometry, for nuclear magnetic resonance measurement, particle detection, susceptibility measurement etc. techniques for measuring the voltage level of -12 V ΙΟ when measuring very small resistance and inductance, and not all the variables that can be converted to magnetic field and the like.

U supravodivého spínače provedeného podle vynálezu podle obr. 3, tedy vytvořeného nosnou částí 19 ve tvaru tyčinky pokryté tenkou supravodivou vrstvou, uprostřed jejíž délky je upraven supravodivý můstek 21, může být jeho kritický proud nastaven anodickou oxidací tenké supravodivé vrstvy 20.In the superconducting switch according to the invention of FIG. 3, formed by a rod-shaped support portion 19 covered with a thin superconducting layer, in the middle of which a superconducting bridge 21 is provided, its critical current can be adjusted by anodizing the thin superconducting layer 20.

Claims (3)

1. Čidlo supravodivého kvantového magnetometru, které je vytvořeno supravodivou indukční smyčkou elektricky uzavřenou supravodivým klíčem·, vyznačené tím, že je zhotoveno z těla (lj čidla ze supravodivého materiálu, v němž je upravena dutina ve tvaru U, jciíž první rovnoběžné rameno (2) je po celé délce propojeno s druhým rovnoběžným ramenem (4) rovinnou štěrbinou (5j, proloženou rovinou symetrie dutiny tvaru U a spojovací dutinou (3), taktéž propojenou po své celé délce s rovinnou štěrbinou (5), přičemž mezi prvním rovnoběžným ramenem (2j dutiny tvaru U a jejím druhým rovnoběžným ramenem (4) je v těle (1) čidla upraven první otvor a druhý, souosý otvor, v nichž je vložen supravodivý spínač, přičemž první čelo (15) těla (1) čidla na straně ústi rovnoběžných ramen (2, 4] dutiny tvaru U a právě tak druhé čelo (16) na protilehlé straně těla (1) čidla jsou zapuštěna, dutina v těle (1) čidla nad druhým čelem (16) a nad spojovací dutinou (3) rovnoběžných ramen (2, 4] dutiny tvaru U je opatřena závitem (8) pro· šroubovací zátku (9) s drážkou (10) pro šroubovák, a dále do prvního rovnoběžného ramene (2) dutiny tvaru U je částečně vložena budicíA superconducting quantum magnetometer sensor formed by a superconducting induction loop electrically closed with a superconducting key, characterized in that it is made of a body (11 of a superconducting material sensor in which a U-shaped cavity is provided, the first parallel arm (2) is connected along its entire length to the second parallel arm (4) by a planar slot (5j), interspersed with a plane of symmetry of the U-shaped cavity and a connecting cavity (3) also interconnected along its entire length with the planar slot (5); the U-shaped cavity and its second parallel arm (4), a first aperture and a second, coaxial aperture are provided in the sensor body (1) in which a superconducting switch is inserted, the first face (15) of the sensor body (1) at the mouth side of the parallel arms (2, 4] U-shaped cavities as well as the second face (16) on the opposite side of the body (1) of the sensor are recessed, the cavity in the body (1) of the sensor above the The front face (16) and above the connecting cavity (3) of the parallel arms (2, 4) of the U-shaped cavity is threaded (8) for a screw plug (9) with a screwdriver slot (10) and further into the first parallel arm (2). 2) the U-shaped cavity is partially inserted by the exciter YNÁLEZU cívka (11) a do druhého rovnoběžného ramene (4) dutiny tvaru U, do· spojovací dutiny (3) a do zbývající volné části prvního rovnoběžného· ramene (2) dutiny tvaru U je vložena signálová cívka (12).BACKGROUND OF THE INVENTION a coil (11) and a signal coil (12) are inserted into the second parallel leg (4) of the U-shaped cavity, into the connecting cavity (3) and into the remaining free portion of the first parallel leg (2) of the U-shaped cavity. 2. Čidlo podle bodu 1, vyznačené tím, že supravodivý spínač je vytvořen šroubem (13) s hrotem· a drážkou na protilehlém čele a šroubem (14) s plochým čelem a drážkou na protilehlém čele, přičemž šroub (1,3) s hrotem je zašroubován do druhého otvoru (7) se závitem a šroub (14) s plochým čelem je zašroubován do prvního otvoru (6) se závitem.A sensor according to claim 1, characterized in that the superconducting switch is formed by a screw (13) with a spike and a groove on the opposite face and a screw (14) with a flat face and a groove on the opposite face, the screw (1,3) with a spike. is screwed into the second threaded hole (7) and the flat face screw (14) is screwed into the first threaded hole (6). 3. Čidlo podle bodu 1, vyznačené tím, že supravodivý spínač sestává z nosné části (19) například tvaru tyčinky, pokryté supravodivou tenkou vrstvou (,20), uprostřed jejíž délky je upraven můstek (21), jehož šířka, tloušťka a délka jsou v rozsahu řádově 0,1 až 3,0 mikrometry, přičemž supravodivý spínač je vložen do souosých otvorů (17, 18) v těle (1) čidla, jejichž průřez odpovídá průřezu supravodivého spínače, takže supravodivá tenká vrstva (20) na nosné části (19) supravodivého spínače je v supravodivém kontaktu s tělem (1) čidla.Sensor according to Claim 1, characterized in that the superconducting switch consists of a support part (19), for example a rod-shaped part, covered with a superconducting thin film (20) in the middle of which a bridge (21) is provided. in the range of the order of 0.1 to 3.0 micrometers, wherein the superconducting switch is inserted into coaxial openings (17, 18) in the sensor body (1) whose cross-section corresponds to that of the superconducting switch so that the superconducting thin layer (20) 19) the superconducting switch is in superconducting contact with the sensor body (1).
CS788146A 1978-12-08 1978-12-08 Superconducting quantum magnetometer sensor CS215517B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS788146A CS215517B1 (en) 1978-12-08 1978-12-08 Superconducting quantum magnetometer sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS788146A CS215517B1 (en) 1978-12-08 1978-12-08 Superconducting quantum magnetometer sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS215517B1 true CS215517B1 (en) 1982-08-27

Family

ID=5431648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS788146A CS215517B1 (en) 1978-12-08 1978-12-08 Superconducting quantum magnetometer sensor

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS215517B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5049809A (en) Sensing device utilizing magneto electric transducers
Rotter et al. A miniature capacitance dilatometer for thermal expansion and magnetostriction
KR101475551B1 (en) Magneto-sensitive wire, magneto-impedance element and magneto-impedance sensor
EP0147655A2 (en) Miniature squid susceptometer
US4931729A (en) Method and apparatus for measuring strain or fatigue
Gramm et al. Squid magnetometer for mangetization measurements
JP4047955B2 (en) Magnetic impedance sensor
NL8002299A (en) MEASURING TRANSFORMER FOR THE POTENTIAL FREE MEASUREMENT OF CURRENTS OR VOLTAGES.
JPH0249155A (en) Apparatus and method for describing characteristic of conductivity of substance
WO2003021283A1 (en) A three dimensional strap for a magnetoresistive sensor
CS215517B1 (en) Superconducting quantum magnetometer sensor
EP0360574B1 (en) Current sensor having an element made of amorphous magnetic metal
JP4418986B2 (en) Magnetic field detection element and magnetic field detection method using the same
US3341772A (en) Device for measuring locally dependent differences between the magnetic field gradient at different points of a magnetic field
Nave et al. Micromagnetic susceptometer
Stoll Method of measuring alternating currents without disturbing the conducting circuit
CS234788B1 (en) Superconducting quantum magnetometer toroidal sensor
EP3789775B1 (en) A high-power electronics assembly
US3262026A (en) Superconductive solenoids having a field probe mounted therein
Swanson et al. Diaphragm magnetometer for dc measurements in high magnetic fields
JP3704549B2 (en) Method and apparatus for evaluating superconducting critical current characteristics of superconducting film
RU2075758C1 (en) Method of measurement of intensity of magnetic
Kapustin High-sensitivity inductive magnetometer for pulsed magnetic fields
US3355661A (en) Apparatus for measuring the conductivity of electrolyte
Andrä et al. Current measurements based on thin-film magnetoresistive sensors