Сверхпроводящий датчик постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК H01L39/22 

1 Областью применения предлагаемого изобретения является ускорительная техника. В трактах пучка заряженных частиц линейных ускорителей для элек тронных микроскопов устанавливаются анализирующие магниты. Сверхгфоводящий датчик постоянног тока является чувствительным элементом отклонения стабилизируемого тока в системах питания анализирующих, маг нитов. Известен измеритель тока Cl3, состоящий из пустотелого омического шу та, ответвителя тока, используемого в качестве первичной обмотки трансформатора постоянного тока, В таком устройстве измеряемый ток частично протекает по ответвителю, расположенному внутри шунта, и измеряется трансформатором постоянного тока. Недостатком устройства явля ется низкая точность измерения тока, связанная с тепловыми потерями в самом шунте и гистерезисом петли намагничивания трансформатора постоянного тока. Ближайшей по технической сущности кЪнструкцией является сверхпроводя ций квантовый интерферометр, применя мый в качестве датчика неч;табильност постоянного тока .2. Такой интерферометр содержит сверхпроводящий токоввод, представляющий собой провод из ниобия, на который надета сверхпроводящая втулка, изолированна от токоввода, два заостренньсх на кон дах винта из сверхпроводника, соединяющие втулку С токовводом, обра-, зуя два мостиковых перехода. К проходу из ниобия и слою сверхпроводника подсоединены сигнальные провода, по которым подается транспортный ток и снимается напряжение на проводягцих мостиках. Интерферометр работает в условиях криогенного объема, поэтому он размещается в кап суле, укрепленной на штанге. Капсула опускается в криостат. Существенным недостатком таких ус ройств является низкая помехоустойчивость к внешним электромагнитным помехам, связанная с тем, что провод со стабилизируемым током образует петлю-контур, чувствительную к внещним магнитным полям. Контур с проводящими мостиками слабо экранирован от внешних магнитных полей. За счет большой протяженности сигнальных 3 проводов наводки на них соизмеримь; с величинами полезных сигналов. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости сверхпроводящего датчика- постоянного тока. Для достижения этой цели в сверхпроводящем да тчике постоянного тока, содержащем сверхпроводящий токоввод, на который надета сверхпроводящая втулка, изолированная от токоввода, два заостренных на концах винта из сверхпроводника, соединяющие втулку с токовводом, образуя два мостиковых перехода и две пары сигнальных проводов, сверхпроводящий токоввод вы-, полнен в виде двух коаксиальных трубок, соединенных с одного конца диском, причем втулка надета на внутреннюю трубку, внутри которой расположены сигнальные провода. На чертеже изображен общий вид сверхпроводящего датчика постоянного тока. Сверхпроводящий датчик содержит две коаксиальные трубки наружную 1 и. внутреннюю 2 и соединяющий их диск 3. На наружную поверхность трубки 2 надета изолирующая втулка 4, а поверх нее - сверхпроводящая втулка 5. Во втулках имеются резьбовые отверстия, в которые вставленывинты 6 из ниобия. Винты создают мостиковые контакты в местах соприкосновения заостренных концов с внутренней трубкой. К сверхпроводяш;ей втулке 5 и трубке 2 подпаяны сигнальные провода - токовые 7 и потенциальные 8. Датчик работает следуюш 1м образом. Стабилизируемый ток проходит по поверхности трубки 2, диску 3 и по наружной трубке -1. Ток создает магнитный поток, пронизываюш 1й контур, образованный трубкой .2, втулкой 5 и винтами 6. Магнитный поток наводит в контуре циркулирующий ток. При изменении стабилизируемого тока соответственно изменяется.и циркулирующий ток. О величине изменения циркулирующего тока, а следовательно, и стабилизируемого можно судить по изменению напряжения на мостиковых контактах, снимаемому с потенциальной пары прово-, дов 8, подсоединенных к втулке 5 и трубке 2. Для выбора соответствующе-го режима работы через мостиковые контакты пропускается дополнительно транспортный ток по сигнальной паре

3986253 . 4

проводов 7j также подсоединенных клю-контур. Это позволяет значительно втулке 5 и трубке 2.повысить точность-измерения нестабильКоаксиальная конструкция токовво-ности тока за счет уменьшения наводок дов полностью экранирует контур с мо-от внешних электромагнитных полей и стиковыми контактами и сигнальные упрощает конструкцию-датчика в целом, провода от внешних наводок. Конструк-позволяя обойтись без дополнительных ция полностью ликвидирует токовую пет-экранов.

СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ ДАТЧИК ПОСТОЯННОГО ТОКА,-содержащий-сверхпроводящий токоввод, на который нгщета с верхпр о водящая втулка, . из олированная от токоввода, два винта из сверхпроводника, заостренные на.концах, соединяющие втулку с токовводом обра-; зуя два мостиковых перехода-и две пары сигнальных проводов, отличающийся тем, что, с целью обеспе- . чения помехоустойчивости, сверхпроводящий токоввод выполнен в виде двух коаксиальных трубок, соединенных с одного конца диском, причем втулка надета на внутреннюю трубку внутри которой расположены сигнальные провода