อุปกรณ์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ายิ่งยวด (ปลาหมึก) คืออะไร? - คำจำกัดความจาก techopedia

คำจำกัดความ - Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) หมายถึงอะไร

อุปกรณ์การแทรกแซงควอนตัมตัวนำยิ่งยวด (SQUID) เป็นอุปกรณ์ที่มีความอ่อนไหวมากสำหรับการวัดสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอ สามารถวัดค่าสนามแม่เหล็กได้ต่ำเพียง 5 aT (5 × 10 ^-18 T) เนื่องจากความไวของมัน SQUID จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยการศึกษาทางชีววิทยาและการวัดทางอิเล็กทรอนิกส์และแม่เหล็กอื่น ๆ ที่ไม่สามารถตรวจจับสัญญาณจาง ๆ ได้โดยใช้เครื่องมือวัดแบบเดิม

Techopedia อธิบายอุปกรณ์แทรกแซงควอนตัมยิ่งยวด (SQUID)

SQUID สร้างจากตัวนำยิ่งยวดที่มีทางแยกหนึ่งหรือหลายอย่างของโจเซฟสัน

SQUID มีสองประเภทคือความถี่วิทยุ (RF) SQUID ประกอบด้วยชุมทางโจเซฟสันเพียงแห่งเดียวและ SQUID กระแสตรง (DC) ที่มีสองทางแยกขึ้นไป RF มีราคาถูกกว่าในการก่อสร้าง แต่มีความไวน้อยกว่า DC

DC SQUID ทั่วไปมีสองตัวต่อแบบขนานที่แทรกอยู่ในลูปตัวนำยิ่งยวด หากไม่มีสนามแม่เหล็กกระแสอินพุตจะแยกกันระหว่างกิ่งไม้ สิ่งนี้จะช่วยรักษาวงจรรถถังที่เชื่อมต่อจากภายนอกด้วยการสั่นพ้อง สนามแม่เหล็กภายนอกใด ๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความถี่เรโซแนนซ์ในวงจรถังและความไม่สมดุลของกระแสไฟฟ้าที่นำไปสู่แรงดันไฟฟ้าข้ามทางแยกของโจเซฟสัน แรงดันไฟฟ้าเป็นฟังก์ชั่นของฟลักซ์แม่เหล็กจึงสามารถวัดและใช้ในการคำนวณฟลักซ์แม่เหล็กได้

วัสดุตัวนำยิ่งยวดที่ใช้สำหรับ SQUID ที่อุณหภูมิต่ำนั้นเป็นไนโอเบียมบริสุทธิ์หรือโลหะผสมตะกั่ว อุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยฮีเลียมเหลวเพื่อรักษาตัวนำยิ่งยวด ปลาหมึกอุณหภูมิสูงทำจากตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูงเช่น yttrium แบเรียมคอปเปอร์ออกไซด์ (YBCO) และระบายความร้อนด้วยไนโตรเจนเหลวที่ถูกกว่าและพร้อมใช้งาน อย่างไรก็ตามมันไม่ได้ไวเหมือนโมเดลอุณหภูมิต่ำ แต่ดีพอสำหรับการใช้งานบางอย่าง

SQUID มีความไวสูงในการตรวจจับสนามแม่เหล็กที่มีขนาดเล็กเพียง 100 พันล้านเท่าของขนาดพลังงานที่เคลื่อนที่เข็มเข็มทิศ ความไวสูงมากนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความไวสูงในการวิจัยการศึกษาทางชีววิทยาและการทดสอบทางการแพทย์ที่ไม่สามารถวัดสนามแม่เหล็กด้วยเครื่องมือธรรมดา

ยกตัวอย่างเช่น SQUIDS ใช้ในการวัดสัญญาณจาง ๆ ในสมองมนุษย์หรือหัวใจโดยการตรวจจับสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสประสาท การใช้งานอื่น ๆ รวมถึงการสร้างเครื่องวัดความหนาแน่นสูงที่มีความไวสูง, เครื่องวัดแม่เหล็กและโวลต์มิเตอร์