Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 40 - Lågtemperatur-elektronik, av Jan-Rustan Törnquist
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
En experimentell verifikation av en
supra-ledares extremt låga resistans har utförts av
S Collins vid MIT. I mars 1954 startade han
på induktiv väg en elström i en supraledande
ringformig strömbana. I september 1956
avbröts försöket varvid någon minskning av den
ursprungliga strömmen genom ringen ej kunde
konstateras. Med en mätnoggrannhet av 1 %
innebär försöket, att ledningsmotståndet måste
lia varit mindre än lO"^1 ohm.
Hitintills har man funnit 23 rena metaller,
som uppvisar supraledande egenskaper vid
tillräckligt låg temperatur. Experimentellt har
visats att volvmresistiviteten vid
normaltillståndet ej beror av den kritiska
omvandlings-temperaturen. De ädla metallerna samt koppar
är icke supraledande, och som ett kuriosum
kan nämnas att silver och koppar ibland
används som isolatorer i supraledande kretsar.
Åtskilliga legeringar har supraledande
egenskaper och vissa av dem framställs av icke
supraledande metaller.
Förutom den försumbara resistansen
karakteriseras det supraledande tillståndet av att
relativa permeabiliteten är mindre än ett,
vilket innebär att ett yttre magnetfält ej kan
tränga in i en supraledare. Båda dessa
egenskaper, frånvaro av resistans och inre
magnetfält är nödvändiga villkor för supraledning.
Ett exempel på en supraledares frihet från
inre magnetfält utgör följande experiment. En
liten stavmagnet placeras på en blyplatta. Då
temperaturen sänkts under den kritiska
omvandlingstemperaturen för bly (7,22°K) t.ex.
med flytande helium, kommer den lilla
stav-magneten att lyftas upp över blyplattan och
förbli svävande där. När blyplattan övergår i
supraledande tillstånd uppstår nämligen en
fältförträngning på stavmagnetens undersida
varigenom lyftkraften erhålles.
En supraledare kan återföras till normalt
ledningstillstånd på tre olika sätt, nämligen
genom att
temperaturen höjes över den kritiska
omvandlingstemperaturen,
ett magnetfält pålägges supraledaren och dess
styrka ökas över ett kritiskt tröskelvärde samt
frekvensen hos ledningsströmmen genom
supraledaren ökas över ett kritiskt värde (ca
3 000 MHz).
Tillämpningsområden
För dagen har lågtemperatur-elektroniken
funnit fyra viktiga tillämpningar, nämligen
kryo-troner, supraledande strömminnen,
supraledande hålruinsresonatorer samt
molekylförstärkare i fast tillstånd ("solide state maser").
De tre första bygger på supraledning. Den
fjärde tillämpningen fordrar temperaturer som
kan nås med flytande helium men är ej en
supraledande anordning.
Kryotronen
Kryotronen (Tekn. T. 1956 s. 954) är i princip
en strömgrind, vars funktion beror på att en
Fig. 1. Resistivitetens temperaturberoende, a
generellt för metaller, b vid låga temperaturer för icke
supraledande metaller, c vid låga temperaturer för
supraledande metaller, d vid låga temperaturer för
supraledande metaller under inverkan av
magnetfält H2> H,> 0.
supraledare kan återföras till normalt ledande
tillstånd med ett pålagt yttre fält då detta
överskrider ett av temperaturen beroende kritiskt
värde, fig. 1 och 2.
Den första kryotronen bestod av en tunn
tan-taltråd omkring vilken en niobspole lindats,
fig. 3. Båda metallerna är supraledande, tantal
vid 4,4°K och niob vid 8° K. Den raka tråden
utgör grindelement och spolen
manöverelement.
När det resulterande magnetfältet kring
grind-elementet nått ett visst kritiskt värde övergår
grindelementet från supraledande till resistivt
ledande tillstånd. Det resulterande fältet utgör
vektorsumman av fältet från strömmen i
manöverelementet och strömmen i grindelementet.
Omslagstiden i den första kryotronen, ca 100 ,jxs,
Fig. 2. Samband
mellan den kritiska
magnetiska
fält-styrkan och
temperaturen för
aluminium, tenn, bly
och niob.
Fig. 3. Kryotronens
principiella
uppbyggnad.
1042 TEKN ISK TIDSKRIFT 1958
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
