Устройство сканирующего СКВИД-микроскопа

В отличие от обычных магнетометров, в каких СКВИДы употребляются как пассивные датчики низкочастотного либо неизменного магнитных полей, в микроскопе употребляется переменный ток микроволновой частоты, циркулирующий по кольцу сквида, когда на его джозефсоновских переходах появляется неизменное напряжение (нестационарный эффект Джозефсона). Основной принцип деяния в том, что микроволновой ток течет в кольце СКВИДа легче, когда рядом с ним находится проводящий эталон.

Рис. 6.9 Внешний облик и многофункциональная схема сканирующего СКВИД-микроскопа

Состав сканирующего СКВИД-микроскопа (ССМ-77): сквид – магнитометр на базе высокотемпературного СКВИДа; азотный криостат; магнитные пермаллоевые экраны; цифровой и аналоговый блоки; компьютер; особое программное обеспечение для сбора данных, математической обработки и отображения приобретенных результатов.

Основной частью ССМ является криогенная штанга, которая охлаждается в криостате с водянистым азотом с внутри защитных магнитных экранов. В охлаждаемой части штанги расположены СКВИД и исследуемый эталон. Эталон крепится на подвижном координатном механизме, который приводится в движение шаговыми движками и перемещает эталон в 2-ух взаимно перпендикулярных направлениях. Сигнал со СКВИДа, пропорциональный действующему магнитному сгустку, регится при помощи спец СКВИД — электроники и записывается в компьютер совместно с текущей координатой точки эталона, над которой делается измерение.

В качестве хладагента в ССМ-77 употребляется водянистый азот, заливаемый в обычный стеклянный азотный криостат. Длительность работы ССМ-77 при однократной заливке криостата составляет 12 часов и определяется размером применяемого криостата.