基于超导差分加速度测量原理的微推力测量方案

随着微推进技术的快速发展,微推力器推力的测试与标定也日益困难。为实现微推力的精密测量和动态特性测试,通过分析超导重力梯度仪的差分加速度测量原理、仪器的构成和原理电路等,提出了一种基于高温超导差分加速度测量原理和SQUID检测技术微推力测量方案,其推力测量范围为10^-7-10^-2N、测量频带从直流至4Hz。根据检验质量的动力学方程和超导回路磁通量守恒方程,导出了推力与输出差分电流的传递函数,分析了影响测量的主要噪声。方案可应用于微推力的测量,并有进一步提高推力测量精度的潜力。     

基于SQUID的直流电阻电桥指零仪设计

设计了一款基于超导量子干涉仪(SQUID)的直流电阻电桥指零仪电路,该电路可用作高精度电阻电桥中低值电阻(0.1~100Ω)测量的指零仪电路。通过自制SQUID外围电路并优化电路其输入耦合线圈的互感值,实现微弱电桥不平衡电流的精密测量。与传统电阻电桥基于测量不平衡电压的纳伏计指零仪相比,其检测灵敏度在中低值电阻测量范围有数量级的提升。设计的作为指零仪的SQUID磁通锁定环1/f转折频率在2Hz左右,磁通白噪声水平在3.5μΦ₀/左右,并且输入线圈与SQUID互感系数高达10nH,其等效的电流白噪声密度0.7pA/。将其用作电阻电桥指零仪测量100Ω标准电阻(工作电流为10mA)的分辨率可达到10^-11量级。     

免液氦量子电压标准低温系统设计与研究

提出一种免液氦量子电压标准低温系统，给出了设计和结构，详细分析了10 K左右NMIJ结阵的结构和超导特性。实验结果表明，设计和研制的免液氦量子电压标准低温系统，能够较好地为NMIJ约瑟夫森结阵提供10 K左右低温环境，测得的临界电流和超导量子电压台阶宽度满足结阵超导特性使用要求，为下一步直流量子电压的准确输出奠定了基础。     

射频超导量子干涉器研制成功

射频超导量子干涉器,简称RFSQVID,它是由一个约瑟夫逊结和一个超导环连接而组成。RFSQVID的磁灵敏度可达到1×10~(-19)Wb或更高。可以用来测量各种生物磁场,如人的脑磁、心磁;研究古地磁,寻找矿物,如落底石油;以及测量引力波和磁单极子等;在计量方面,用它可以做成灵敏度高达10~(-12)A及10~(-15)V的检流计。用SQVID制成的超导电流比较仪,精度可达10~(-11)。此外,在测量小电压,小电流,小电阻等方面灵敏度都比常规仪     

“揭秘”稀土超导材料

1“神奇”的超导材料1.1何为超导材料超导材料,就是常说的“超导体(superconductor)”,主要是指某些金属、合金和化合物,当温度降到某一特定值时,例如在绝对零度(-273.15℃)附近,其电阻就会率突然减小,甚至消失而无法测量(通常在实验中,如导体电阻的测量值低于10~25Ω,可视为电阻为0。),此现象就是“超导现象”。超导材料就是能够发生超导现象的物质。     

基于SQUID的磁纳米粒子磁特性测量研究

基于超导量子干涉器件(SQUID)的高灵敏磁通电压转换特性,将探测磁纳米粒子磁特性的线圈的微弱磁信号转换成电压信号输出。设计了包含激励源模块,信号测量模块,人机交互模块的测量系统,并采用标定线圈完成了测量系统的标定,实测数据表明,该系统可用于对磁纳米粒子磁特性的测量,为后续研究适用于生物体内温度测量的方法提供了支持。     

超导变压器的研制和试验研究

叙述了一台小型超导变压器的设计、研制和试验研究。这台超导变压器的实测量大容量达２．４ｋＶＡ。研究结果表明，交流超导线对超导变压器甚为重要，国产线材虽可用于超导变压器工频交流电的工作条件，而其交流损耗尚需降低；超导变压器在技术上是可行的，具有许多优点，但设计中应特别注意降低低漏磁损耗。     

超导磁储能装置抑制配电网瞬时电压跌落的研究

超导磁储能装置(SMES)结合了高温超导体的低耗快速蓄能的性质与电气元件的高速换电技术的优点,是一种新式的极具潜力的四象限调节储能装置,该元件是当前超导电力装置中最具有开发前景和潜力的设备之一。本文介绍了SMES的结构和工作原理,国内外SMES的发展现状,以及SMES在电力系统中的应用。然后研究了SMES抑制配电网瞬时电压跌落的作用,证明SMES是配电网中非常有效的和有用的器件。     

计量院电压基准装置获国家科技进步奖

本刊讯中国计量科学研究院研制的“10伏约瑟夫森结阵电压基准”装置,荣获2003年度国家科技进步奖二等奖。10伏约瑟夫森结阵电压基准是量子基准,该基准利用低温超导结电子跃迁效应复现电压量值,可在很宽范围内复现高精度的电压量值。该装置的创新在于,硬件方面较好地解决了微波源,同时满足了结阵特性、输出功率、锁相环路三方面对微波频率的要求,在软件方面采用了数据处理技术,消除了10伏结阵电压阶数不稳定而对测量数据造成的影响,对提高测量效率及改善不确定度有着重要意义。计量院建立的10伏约瑟夫森电压基准,按照国际计量委员会的推荐用…     

NIST交付给BIPM量子电压标准

NIST物理测量实验室（PML）已经将最先进的10V电压标准交付给了国际度量衡局（BIPM），自此，该标准将作为国际度量衡局最新的基标准来与世界各地的国家计量机构进行电压比对。这种最新的可程控的约瑟夫森电压标准（PJVS）率先采用了一种新式接点设计，是首台采用紧凑型电子设备的可移动PJVS系统。这种12mm×17mm的超导集成电路，在使用过程中要冷却到4K的温度。该芯片包含32个平行微波通道，可将微波信号分送至约270，000个结点，这些结点由铌超导体构成，之间用掺铌硅分离，这种组合材料可以保证快速、稳定、可量化的电压。     

YBCO直流SQUID热循环性能研究

应用超导电子器件的超导量子干涉仪(SQUID)需要高质量的约瑟夫森结,并且要求能控制制结的工艺,参数重复性好(包括具有非磁滞电阻分流结(RSJ)型的I-V特性,具有高的特征电压IcRo值,低水平的1/f噪声,室温储存稳定性高,冷热循环稳定性好).     

聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）/Fe3O4复合微球的制备及表征

采用Fe3O4、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸(AA)制备了具有磁敏、温敏和pH敏感的多重敏性复合微球。先使用共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米颗粒,并用油酸对其改性。继而采用种子聚合法制备P(NIPAM-co-AA)磁性微球。研究表明,在pH值为10的合成条件下,复合微球的分散性较好。采用疏水性引发剂可相对增加有机、无机相之间的亲和性。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、动态光散射(DLS)和超导量子干涉磁强计(SQUID)等对微球进行了结构与形态表征,结果证明,复合微球形貌统一,各组分之间聚合良好。复合微球的粒径约为249 nm,对温度、pH可作出预期的响应,饱和磁化强度为40 emu/g。     

长风破浪会有时--访北京科技风险投资公司管理总监王荣梓

北京科技风险投资公司(BVCC)是北京英纳超导技术有限公司的股东之一，英钠超导公司成立至今已3年有余，记者日前采访到BVCC的管理总监王荣梓先生，请他就BVCC投资英纳超导及英纳超导几年来的运行情况谈一谈自己的看法。     

约瑟夫逊器件

1.约瑟夫逊效应 (1)历史展望约瑟夫逊效应是一种超导体所特有的效应。因此只有在液氦产生的深低温下才会出现,如图1所示,超导材料如铅的薄膜之间夹入数毫微米厚的(PbO)膜,形成叠层结构,用稳定电源测其伏安特性,则在零压状态下有电流流过。但是,流过的电流大于上限值Ic时,电压便不能停滞在零压状态了,而从图中的A点漂向B点。这种在零压下产生电流的效应称为直流约瑟夫逊效应,Ic称作临界电流,它随氧化膜厚度的变化而变化。     

耦合PZT/GMM微动力构件及其输出力影响因素测试

在压电陶瓷(PZT)和超磁致伸缩材料(GMM)两种功能材料的特性研究基础上,设计一种耦合PZT/GMM微动力构件。通过分析微动力构件的工作原理,得知其输出力受到电压、气隙、温度等因素的影响。该文就电压和气隙两种影响因素分析微动力构件的输出力,通过对比理论分析和实验结果得到:在10~120 V电压调节范围内,电压升高微动力构件输出力呈非线性增长,且这种增长效应在气隙越小时表现越明显;恒定电压条件下,在0~1.2 mm微动力构件气隙增大,微动力构件输出力呈非线性减小。     

超导计算机的低温技术

引言现在是把“普通制冷“概念扩展到4K的时候了。国际商用机器公司、贝尔电话实验室、美国国家标准局、富吉朱有限公司以及其他一些机构都在研制出色的必须在4K附近工作的超导电子器件。它们的基本元件是金属/氧化物/金属夹层结构(约瑟夫逊隧道结),具有零电阻,但是能在短到6微微秒以内以很小的功率耗散切换到电阻态,这就使它能在超导电路(超导量子干涉器件)中成为一种有源元件,具有一种基本物理作用(超导电子的微观相相     

新型超导传感器的研制与应用

温度测量是低温工程的一个重要的研究方面，介绍了一种新型超导传感器的研制方法与标定使用过程。超导传感器具有精度高，响应快等特点。并且，将其用于超流氦的热波测量等实验中，证明了其可用性，不失为低温测量的一种新的方法。     

超导在军事上的应用

超导体具有零电阻、抗磁性及其结构的约瑟夫逊效应,使超导技术成为国内外军事界普遍关注的具有巨大发展潜力的高技术,尤其是液氮温区的高温超导体的发现及发展.今后10年将是高温超导向实用化和商品化发展的关键时期,其中高Tc超导(HTS)Bi-2223带材具有易成材、高转变温……     

脉冲激光沉积技术制备超导铌薄膜及其特性研究

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在硅衬底上制备超导Nb薄膜,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨X射线光电子能谱(XPS)、综合物性测量系统(PPMS)等测试分析手段,分别考察了不同激光能量、靶基间距、衬底温度对Nb薄膜晶体结构、表面形貌和电学性能的影响。结果表明,Nb薄膜在(110)晶向择优生长,并且随着激光能量的增加,薄膜的结晶质量逐渐提高;合适的衬底温度和靶基间距有利于提高Nb薄膜的结晶性能;在激光能量280 mJ、靶基间距5cm、加热盘温度650℃时制备所得Nb薄膜在(110)晶面半峰宽(FWHM)为0.39°,超导转变温度(Tc)为8.6K,且Nb薄膜具有良好的结晶性能和超导特性。     

磁通(量)的单位命名者--韦伯

韦 (伯 ) (Wb)是磁通 (量 )的国际单位制 (SI)导出单位。韦 (伯 ) (Wb)的定义 :磁通量是在一个均匀磁场中 ,一个表面A垂直于磁感应B和这个面的产物。因为B用特斯拉 (T)测得 ,单位韦(伯 ) (Wb)推导为1Wb =1T·1m2 =1(V·s/m2 )·m2 =1V·s常用的测量方法是应用法拉第电感原理 ,随时间变化的磁通按法拉第电感原理实现电感应产生一个电压的线圈回路。(现今已有特别灵敏的磁通测量仪称为SQUID。这个缩写表示“超导量子干涉探测器” ,它依据约瑟夫森效应。SQUID如此灵敏 ,人们可用它来测弱于地球磁场 1/ 10 8的电磁场。)由此推导出定…