| лектрич. напряжение на контуре также периодически зависит от Ф. По числу осцилляции можно определить Ф, а зная площадь S сверхпроводящего контура, найти напряжённость Н исследуемого магнитного поля (Н = Ф/S).
Рис. 1. Схема сверхпроводящего магнитометра с двумя параллельно включёнными контактами Джозефсона для измерения напряжённости (индукции) магнитного поля.
Обычно для повышения надёжности работы С. м. в контуре дополнительно возбуждают периодич. магнитное поле модуляции. Возбуждаемое переменное поле имеет амплитуду <=% Фо/2S. При наличии поля модуляции на контуре появляется переменное напряжение, фаза к-рого изменяется прямо пропорционально внешнему полю Н. Измерит. блок С. м. выполняет функции усиления переменной составляющей напряжения на контуре и выделения изменения фазы.
Рис. 2. Запись осцилляции тока, текущего в сверхпроводящем контуре с двумя параллельными контактами Джозефсона.
На выходе измерит. блока получают сигнал, пропорциональный изменению фазы, а следовательно, значению Н. С. м. изготовляют также с источниками (генераторами) переменного тока частотой 107-109 гц и с одним контактом Джозефсона в ЧЭ (рис. 3). Ток в ЧЭ возбуждается индуктивно посредством резонансного контура, настроенного на частоту генератора. Одновременно переменный ток низкой частоты (~103 гц), протекающий через тот же контур, осуществляет модуляцию магнитного поля в ЧЭ. Вольт-амперная характеристика ЧЭ нелинейна относительно магнитного поля, к-рое пронизывает контур. Поэтому фаза низкочастотной модуляции изменяется в зависимости от величины внешнего (исследуемого) магнитного поля. К ЧЭ внешнее поле подводится трансформатором магнитного поля, к-рый состоит из приёмной петли и катушки, индуктивно связанной с ЧЭ (материалом для обмотки трансформатора служит сверхпроводя-щая проволока, передача потока происходит без потерь). В С. м. рассматриваемого типа трансформатор имеет две входные петли, включённые навстречу друг другу. При таком включении петель ЧЭ реагирует на градиент поля и является градиентометром. Измерительный блок С. м. осуществляет усиление модулированного высокочастотного сигнала и его детектирование. В результате выделяется сигнал низкой частоты, фаза к-рого пропорциональна измеряемому градиенту поля.
Рис. 3. Схема сверхпроводящего магнитометра для измерения градиента магнитного поля (градиентометра).
Очень высокая чувствительность С. м. позволила осуществить с их помощью ряд тонких экспериментов: уточнить значения физических постоянных, продвинуть измерение электрич. напряжения в область значений 10-14 в, зафиксировать магнитокардиограммы человеческого сердца и др.
Лит.: Фейнман Р., Лейтон Р., С э н д с М. Фейнмановские лекции по физике, [пер. с англ.], т. 9, М., 1967; Кларк Д ж., Низкочастотные применения сверхпроводящих квантовых интерференционных устройств, "Тр. Ин-та инженеров по электронике и радиоэлектронике", 1973, т. 61, № 1, с. 9; Заварицкий Н. В., Ветчинкин А. Н., Установка СКИМП, "Приборы и техника эксперимента", 1974, № 1.
Н. В. Заварицкий,
СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ МАГНИТ, см. Магнит сверхпроводящий.
СВЕРХСКОРОСТНАЯ КИНОСЪЁМКА, киносъёмка со скоростью св. 105 кадр/сек; применяется в различных областях науки и техники для исследования явлений и процессов, протекающих с весьма высокими скоростями (взрывов, распространения ударных волн, электрич. разрядов, ядерных реакций и др.). С. к. используется также при создании учебных и науч.-популярных фильмов в качестве метода, дающего возможность зрителю детально рассмотреть все фазы движения объекта съёмки.
Диапазон скоростей 105-107кадр/сек перекрывается с использованием методов оптической компенсации и оптической коммутации (об этих методах см. в ст. Высокоскоростная киносъёмка), а также электрической коммутации. При С. к. по методу электрической коммутации последовательные изображения формируются на неподвижном светочувствит. материале с помощью ряда идентичных объективов или линз, располагаемых в направлении движения объекта съёмки. При съёмке осуществляется коммутация (переключение) соответствующего числа импульсных источников света, каждый из к-рых освещает поле съёмки только одного объектива; при этом коммутация должна обеспечивать освещение объекта в тот момент, когда он находится перед очередным объективом.
Наивысшие (~109кадр/сек) скорости съёмки достигаются применением растровой съёмки и съёмки с диссекцией изображения. При растровой съёмке образованное объективом оптическое изображение разлагается с помощью механич. или оптич. растра на отд. элементы, разнесённые в плоскости изображения. Перемещая взаимно растровое изображение и светочувствит. материал, на последнем получают развёртку изображения (см. Развёртка оптическая) в виде ряда полос (по числу элементов изображения).
Ширина полосы равна протяжённости элемента изображения в направлении, перпендикулярном направлению развёртки, а изменение оптич. плотности каждой полосы по её длине передаёт изменение яркости данного участка кадра во время съёмки. Печать поз |
