Навигация
Надпровідні об’ємні резонатори
60167
знаков
2
таблицы
13
изображений
2.7 Надпровідні об’ємні резонатори
Об'ємні резонатори знаходять застосування в мікрохвильовій техніці як елементи настройки і фільтри. Смуга частот і добротність об'ємних резонаторів визначається величиною їхнього поверхневого опору. З цієї причини поряд з гарними провідниками (такими, як Сu, Ag і Аl) як матеріали для конструювання об'ємних резонаторів особливо високої якості використовуються також надпровідники . Для цих цілей немає необхідності використовувати тверді надпровідники, тому велика частина досліджень проводилася з оловом. Поверхневий опір надпровідника при гелієвих температурах в області дуже високих частот відмінний від нуля і винятково сильно залежить від стану поверхні провідника.
2.8 Надпровідні екрани для магнітних полів
Як відомо, магнітні поля не проникають у надпровідники, і це дає ідеальну можливість використовувати їх як екрани для магнітних полів. Як уже згадувалося, сильне магнітне поле можна екранувати тільки за допомогою твердих надпровідників; при цьому не вимагаються високі значення критичного струму (чи, відповідно, густини струму). У більшості випадків досить листа заліза, покритого тонким шаром твердого надпровідника. Такі екрани можуть знайти цікаві застосування також в електронній оптиці й електронній мікроскопії: краща екранізація дозволяє здійснити більш точне коректування ходу променів.
ВИСНОВКИ
У багатьох металів і сплавів при температурах, близьких до абсолютного нуля, спостерігається різке зменшення питомого опору. Це явище одержало назву надпровідності, а температуру Тк , при якій відбувається перехід у надпровідний стан, називають критичною температурою переходу.
Якщо в кільці з надпровідника індукувати електричний струм (наприклад, за допомогою магнітного поля), то він не буде згасати протягом тривалого часу. По швидкості зменшення магнітного поля наведеного в кільці струму була зроблена оцінка питомого опору матеріалів у надпровідному стані . Його значення склало близько 10-25 Ом·м, що в 1017 разів менше опору міді при кімнатній температурі.
Явище надпровідності можна зрозуміти й обґрунтувати тільки за допомогою квантових представлень. Майже піввіку з моменту відкриття сутність цього явища залишалася нерозгаданою через те, що методи квантової механіки ще не повною мірою використовувалися у фізиці твердого тіла. Мікроскопічна теорія надпровідності, що пояснює всі експериментальні дані, була запропонована в 1957 р. американськими вченими Бардіним, Купером і Шріффером .
Найважливіша особливість надпровідників полягає в тому, що зовнішнє магнітне поле повністю не проникає в товщину зразка, затухаючи в найтоншому шарі. Силові лінії магнітного поля обгинають надпровідник. Це явище одержало назву ефекту Мейснера .
Одне з головних застосувань надпровідників зв'язано з одержанням дуже сильних магнітних полів. Надпровідні соленоїди дозволяють одержувати однорідні магнітні поля напруженістю понад 107 А/м у досить великій області простору, у той час як межею звичайних електромагнітів із залізними сердечниками є напруженості порядку 106 А/м. При цьому , у надпровідних магнітних системах циркулює незатухаючий струм, тому не потрібно зовнішнього джерело живлення. Надпровідні соленоїди дозволяють значною мірою зменшити габарити і споживання енергії в синхрофазотронах і інших прискорювачах елементарних частинок. Перспективне використання надпровідних магнітних систем для утримання плазми в реакторах керованого термоядерного синтезу, у магнітогідродинамічних перетворювачах теплової енергії в електричну, як індуктивні нагромаджувачі енергії для покриття пікових потужностей у масштабах великих енергосистем. Широкий розвиток одержують розробки електричних машин із надпровідними обмотками збудження. Застосування надпровідників дозволяє виключити з машин сердечники з електротехнічної сталі, завдяки чому зменшуються в 5-7 разів їхня маса і габаритні розміри при збереженні потужності. Економічно обґрунтоване створення надпровідних трансформаторів, розрахованих на високий рівень потужності (десятки-сотні мегават). Розроблено досвідчені зразки імпульсних надпровідних котушок для живлення плазмових гармат і систем накачування твердотільних лазерів. У радіотехніці використовують надпровідні об'ємні резонатори, що володіють, завдяки мізерно малому електричному опору, дуже високою добротністю. Принцип механічного виштовхування надпровідників з магнітного поля покладений в основу створення надшвидкісного залізничного транспорту на "магнітній подушці". Широкі перспективи застосування надпровідників відкриває вимірювальна техніка. Доповнюючи можливості наявних вимірювальних засобів, надпровідні елементи дозволяють реєструвати дуже тонкі фізичні ефекти, вимірювати з високою точністю й обробляти велику кількість інформації. Можна назвати ще дуже багато приладів де використовується явище надпровідності. Але найцікавішим є те , що коло цих приладів безупинно розширюється.
ЛІТЕРАТУРА
1. Мнеян М.Г.Сверхпроводники в современном мире .– М.: Просвещение, 1991 . –159 с.
2. Пасынков В.В. Материалы электронной техники. – М.: Высшая школа, 1980. – 406 с.
3. Буль Б .К. , Тареева Б.М. Сверхпроводимость и её применение в электротехнике. – М. –Л.: Энергия, 1964. – 216 с.
4. И.М. Дмитренко. В мире сверхпроводимости. – К.: Наукова Думка, 1981.
5. М. Уилсон. Сверхпроводящие магниты. – М.: Мир, 1985. – 405 с.
6. П. Де Жен. Сверхпроводимость металлов и сплавов. – М.: Мир, 1968. – 280 с.
7. Дж. Шриффер. Теория сверхпроводимости. –М.: Наука, 1970. - 312 с.
Похожие работы
... про те, що екрануючі струми приводять до появи намагніченості, відповідної намагніченості ідеального феромагнетика з магнітною сприйнятливістю, рівною мінус одиниці. 5.Надпровідники першого та другого роду. Надпровідники першого роду. Проаналізуємо протікання струму по провіднику круглого поперечного перерізу, що знаходиться в надпровідному стані. У відмінності від екрануючого струму, що ...
... ї стабілізації різних рухомих об'єктів, в заспокоювача хитавиці корабля, для стабілізації літального апарату та інших, а також для визначення викривлення бурових свердловин, шахт і т.д. 3 Гіроскопи в науці В даний час деякі моделі мобільних телефонів та ігрових контролерів обладнуються датчиками прискорення, так званими акселерометра. Такі датчики дозволяють управляти цими пристроями, зді ...
... принципово нових технологій: мембранної, лазерної, плазмової, вакуумної, детонаційної та ін; прискорений розвиток біотехнології, яка сприяє створенню безвідходних технологічних процесів, нарощуванню обсягів виробництва сировини, продовольчих ресурсів. Рівень науково-технічного прогресу можна оцінити цілим рядом показників. Серед показників НТП особливе місце належить показникам технічного рівня ...
... і застосуванням машин. Господарство в більшій мірі спеціалізується на вирощуванні і реалізації зернових культур і соняшника, а також продукції тваринництва. Таблиця 1.Структура товарної продукції в ВАТ "Комсомолець" Арцизького району Одеської області Вид продукції 2004 рік 2005 рік 2006 рік В середньому Тис.грн. % Тис.грн. % Тис.грн. % Тис.грн. % Зерно 1690 17,9 2466 29,9 ...
0 комментариев