Что такое измеритель потока?

Что такое флюсметр?

Флюсметр — это прибор, который измеряет магнитный поток, проходящий через катушку и изменяющийся внутри нее. Он отличается от магнитометра, который является общим термином для устройств, измеряющих намагниченность материалов, а также силу и направление магнитных полей.

Флюсметры могут измерять даже мельчайшие магнитные силы, особенно при увеличении количества катушек. Более чувствительным типом является флюсметр SQUID, использующий сверхпроводники. СКВИД-магнитометры включают в себя джозефсоновский переход в сверхпроводящем кольце и измеряют магнитный поток на основе изменений туннельного тока при чрезвычайно низких температурах.

Принцип работы флюсметров

Измерители потока измеряют величину магнитного потока через катушку и его изменения. Они часто используются вместе с измерителями гаусса, которые измеряют плотность магнитного потока. Когда магнитный поток через катушку изменяется, в катушке генерируется электродвижущая сила.

Магнитометры, как и вибрационные магнитометры, заставляют образец вибрировать в постоянном магнитном поле для измерения магнитного момента образца на основе изменений магнитной силы и электродвижущей силы в присоединенной катушке.

Измерители потока и поисковые катушки

Поисковые катушки имеют решающее значение в измерителях потока для обнаружения магнитных полей. Измерители потока отображают измерение как произведение витков катушки и магнитного потока, что позволяет измерять мельчайшие силы или небольшие образцы путем увеличения витков катушки. Точность обмотки катушки имеет важное значение для производительности датчика.

Принцип работы измерителей потока SQUID

Измеритель потока SQUID, или «сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство», является высокочувствительным детектором для небольших изменений магнитного потока. Он состоит из одного или двух переходов Джозефсона в сверхпроводящем кольце. При охлаждении до криогенных температур туннельный ток через эти переходы изменяется, что делает измерители потока SQUID высокочувствительными.

Медицинские применения

Измерители потока SQUID имеют широкий спектр применения в НИОКР: от новых магнитных свойств материалов до исследований сверхпроводников и исследований следовых примесей. В медицине они используются для измерения биомагнитных полей, например, для обнаружения слабых магнитных полей от нейронной активности в мозге или сердце. Однако, слабый магнетизм от сердца требует магнитного экранирования помещения во время измерения, чтобы уменьшить внешний магнитный шум.