Κατανοώντας τα SQUID: Το Υψηλής Ευαισθησίας Μαγνητόμετρο

Το SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί τις αρχές της υπεραγωγιμότητας και της κβαντικής μηχανικής για να μετρήσει εξαιρετικά μικρές αλλαγές στα μαγνητικά πεδία. Είναι ουσιαστικά ένα πολύ ευαίσθητο μαγνητόμετρο που μπορεί να ανιχνεύσει αλλαγές σε μαγνητικά πεδία που είναι πολύ μικρά για να μετρηθούν με άλλα μέσα.

SQUID αποτελούνται από δύο υπεραγωγούς που χωρίζονται από ένα λεπτό μονωτικό φράγμα και λειτουργούν μετρώντας τη διαφορά φάσης μεταξύ των δύο υπεραγωγοί. Όταν εφαρμόζεται ένα μαγνητικό πεδίο στο SQUID, προκαλεί μια διαφορά στη φάση των δύο υπεραγωγών, η οποία μπορεί να μετρηθεί ως αλλαγή στο ρεύμα που διαρρέει τη συσκευή. Τα

SQUID έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως:

1. Μαγνητομετρία: Τα SQUID χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση εξαιρετικά μικρών αλλαγών στα μαγνητικά πεδία, κάτι που είναι χρήσιμο για την ανίχνευση μαγνητικών πεδίων σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, από τη γεωφυσική έως τη βιοϊατρική.
2. Κβαντικοί υπολογιστές: Τα SQUID διερευνώνται ως πιθανή συνιστώσα των κβαντικών υπολογιστών, καθώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της φάσης υπεραγώγιμων qubits (quantum bits).
3. Κρυογονικοί αισθητήρες: Τα SQUID μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση των μεταβολών της θερμοκρασίας και του μαγνητικού πεδίου σε κρυογονικά συστήματα, κάτι που είναι χρήσιμο για τη μελέτη της υπεραγωγιμότητας και άλλων φαινομένων που συμβαίνουν σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.
4. Απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI): Τα SQUID χρησιμοποιούνται σε ορισμένες μηχανές μαγνητικής τομογραφίας για τη μέτρηση των μαγνητικών πεδίων που δημιουργούνται από το σώμα, γεγονός που επιτρέπει τη λήψη εικόνων υψηλότερης ανάλυσης.
5. Πλοήγηση: Τα SQUID μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πυξίδα, καθώς μπορούν να ανιχνεύσουν αλλαγές σε μαγνητικά πεδία που είναι πολύ μικρά για να μετρηθούν με άλλα μέσα. και της μηχανικής.