Сверхпроводящие квантовые интерференционные детекторы (СКВИДы)

Отдельные применения переходов Джозефсона являются многообещающими и некоторые из них уже используются. Сверхпроводящий квантовый интерференционный детектор (СКВИД) состоит из одного или двух джозефсоновских переходов, помещенных в кольцо из сверхпроводника. Прибор крайне чувствителен к изменениям электромагнитного поля. Магнитный поток внутри сверхпроводящей петли квантуется: он принимает только целые значения величины, называемой Флаксоном (примерно 2·10^-7 гс/см2). Ток в СКВИДе является периодической функцией общего числа Флаксонов в петле и реагирует на самые слабые изменения магнитного потока.


Исследования проводятся с вертолетов, и новые сверхпроводники помогут сделать разведывательную аппаратуру более компактной. В то же время наличие тепловых шумов при температуре 77 К мешает измерять слабые сигналы. Министерство обороны США разрабатывает детекторы на основе СКВИДов для обнаружения подводных лодок. В будущем СКВИДы позволят улавливать ничтожно малые ионные токи в коррозирующих металлах.


СКВИДы начинают также использоваться для детектирования слабых магнитных сигналов, связанных с электрической активностью сердца и мозга. Магнитоэнцефалография регистрирует сигналы мозга, магнитная индукция которых немногим больше 10^-13 Тл, и определяет местоположение источника нервного импульса с точностью до нескольких миллиметров. Обычно подобные магнитные сигналы уменьшаются пропорционально четвертой степени расстояния от источника, поэтому регистрирующие катушки необходимо располагать как можно ближе к голове, но приборы, охлаждаемые гелием, требуют массивной изоляции, и это препятствует их близкому расположению. Катушки, сделанные из новых сверхпроводников и охлаждаемые жидким азотом, не будут нуждаться в толстых изолирующих прокладках и поэтому их можно разместить ближе к исследуемому объекту. Для обеспечения достаточной чувствительности остальная часть оборудования будет работать в жидком гелии.


Джозефсоновские переходы могут также стать новым типом детекторов электромагнитного излучения. В настоящее время не существует электронных приборов, которые могли бы работать в очень важной области инфракрасного спектра, а именно в диапазоне частот от 10^11 до 10^13 Гц. Частота, на которую реагируют обычные сверхпроводящие металлы, растет с увеличением критической температуры. Если новые сверхпроводники подчиняются тому же закону, то высокая критическая температура откроет путь к созданию приборов, способных улавливать и передавать неиспользуемую до сих пор часть электромагнитного спектра.


Переходы Джозефсона регистрируют частоты вплоть до 101 Гц с чувствительностью, близкой к квантовому пределу (т. е. они способны детектировать почти каждый электрон, поглотивший фотон). Первые практические применения, вероятно, окажутся в области вооружения для создания радаров с высоким разрешением, датчиков и средств космической связи. Fruits of ra игровые автоматы рассказано в Обзор Казино Вулкан Делюкс - Deluxe а еще казино советы.