Устройство для автоматического измерения критических токов технических сверхпроводников

Устройство для автоматического измерения критических токов технических сверхпроводников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ КРИТИЧЕСКИХ ТОКОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ, содержащее источнигч магнитного, поля, источник питания, к которому через шунт подключены токовые выводы образца, усилитель, к которому подключены потенциальные выводы образца, схему регулирования тока образца, соединенную с выходом цифровой схемы сравнения , один вход которой соединен с задатчиком кода, а другой - с аналогоцифровым преобразователем, отличающееся тем, что, с целью измерения зависимости критического тока от индукции магнитного поля при заданном значегши удельного сопротивления образца, в него дополнительно введен делитель аналоговых сигналов , один вход которого соединен с выходом усилителя, другой - с шунтом , а выход соединен с аналого-цифровым преобразователем.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1О4 5791 (51)5 и 01 L 39/-"4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! .1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3310441/18-25 (22) 08.04.81 (46) 07.08. 91. Нюл № 29 (72) А.H.Åðîõèí, В,Ф.Куршецов и Л.С.Ширшон (53) 621.315.5(088.8) 537.312.62(088.8) (56) Шоу P.Â. и Лакер Х.Л. Система для непрерывной записи критических токов в сверхпроводниках. Приборы для научных исследований, 1967, ¹- 12, с. 74, Авторское свидетельство СССР

¹ 2974524, кл. Н 01 L 39/24, 1980, (54)(57) УСТРОЙСТВО 1Ц1Я АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ КРИТИЧЕСКИХ ТОКОРВ ТЕХНИЧЕСКИХ СВЕРХЛРОВОДНИКОВ, содержащее источник магнитного, оля, источник питания, к которому через шунт

Изобретение относится к физике твердого тела, а более конкретно к устройствам для измерения зависимости критического тока сверхпроводящих образцов от индукции внешнего магнитного поля.

Целью изобретения является расширение фуикциональных возможностей устройства, а именно измерение зависимости критического тока от индукции магнитного поля при заданном значении удельного сопротивления образца.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит сверхпроводящий образец 1, токовые выводы 2 которого подключены к источнику питания 3. Потенциальные выводы 4 образца 1 поцключе и к усилителю постоян2 подключены токовые выводы образца, усилитель, к которому подключены потенциальные выводы образца, схему регулирования тока образца, соединенную с выходом цифровой схемы сравнения, один вход которой соединен с эадатчиком кода, а другой — с аналогоцифровым преобразователем, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения зависимости критического тока от индукции магнитного поля при заданном значении удельного сопротивления образца, в него дополнительно введен дел тель аналоговых сигíà loB, один вход которого соединен с выходом усилителя, другой — с шунтом, а выход соединен с " íалого-цифровым преобразователем.!

»ого тока 5, выход которого через дифференциальный усилитель Ь соединен с входом электронного делителя аналоговых сигналов. Измерительный шунт 8 B цепи питания ->бразца 1 через дифференциальный усилитель 9 подключен к второму входу делителя 7, выходной сигнал которого пропорционалс» значению сопротивления измеритель»orë участка образца 1. Rbnc!; аналогс-вого пелителя 7 через аналого-цифровой преобразователь (AIUI) 10 подключен к входу цифровой схемы сравнения 11, второй вход которой соединен с задатчиком эталонного папряже»ия в цифровом коде 12, а выход — с блоком регулирования тока образца 13, который управляет работой источника питания

3. Источником питания 14, управляемым

1045791 программатором 15, осуществляется ввод тока в сверхпроводящий магнит

16, создающий внешнее магнитное поле, Сигнал с шунта 17, пропорциональный величине магнитного поля, поступает на вход Х двухкоординатного самописца 18, вход У которого соединен с шунтом 8 в цепи питания образца 1. Источник магнитного поля 16 и исследуе- 10 мый образец 1 расположены в криостате 19.

При работе устройства текущее значение регулируемой величины (сигнал пропорциональный сопротивлению образ- 15 ца P) преобразовывается АЦП в цифровую форму и сравнивается с заданным значением. Цифровая схема сравнения вырабатывает командные сигналы, управляющие работой источника питания 20 образца. Измерение тока образца происходит до тех пор, пока текущее значение регулируемой величины не станет равным заданному.

Устройство работает следующим образом.

Программатором 15 при помощи источ-, ника питания 14 устанавливается максимально допустимое значение индукции магнитного поля сверхпроводящего магнита 16. На задатчике кода 12 устанавливается число, соответствующее такому сопротивлению R образца, при котором будет осуществляться запись зависимости I (В). Значение Р выбирается исходя иэ расстояния 1 между потенциальными выводами образца, сечением образца S и величины удельного сопротивления р соответствующего критическому току. На вход АЦП 10

40 подается напряжение V, пропорционапьное текущему значению сопротивления

U образца Ч К= — iree U — напряжение

I на потенциальных выводах образца;

I — ток образца). Такой сигнал формируется с помощью усилителей 5,6и 9и делителя аналоговых сигналов 7. Дифференциальный усилитель 9 используется для усиления сигнала с шунта 8, а дифференциальный усилитель 6 — для усиления сигнала с выхода усилителя постоянного тока 5 до уровня более !

1 В, необходимого для работы делителя 7 с погрешностью менее 5_#_. Перед началом измерения I необходимо ввести в образец 1 небольшой (около

1О А) ток при помощи блока регулирования 13, так как переход в автоматический режим измерения невозможен при

I=0 иэ-за насыщения делителя 7. Далее к блоку регулирования подключается схема сравнения ti, и ток в образец вводится до критического значения. Осуществляя программатором 15 вывод магнитного поля иэ сверхпроводящего магнита 16, на двухкоорди— натном самописце 18 непрерывно регистрируем зависимость Х (В).

Данное устройство позволяет непосредственно измерять зависимость критического тока от индукции магнитного поля при заданном значении удельного сопротивления образца. Непрерывная запись зависимости Тс(В, Р=сопэс) данным устройством позволяет сократить затраты времени на получение этой зависимости по сравнению с методом определения I из вольт-амперных характеристик образца, измеряемых при фиксированных значениях магнитного поля

1045791

Редактор 0-Филиппова Техред М.pидь к Корректор Ц Зрдей

Заказ 3435 Тираж 355 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101