[实用新型]一种高温超导膜临界电流无损检测设备

说明书

一种高温超导膜临界电流无损检测设备，其组成主要是：下底板上的杜瓦内竖直安装有聚四氟乙烯杆，圆形的聚四氟乙烯薄片固定在聚四氟乙烯杆顶端；下底板上的四根立柱间连有横杆；左侧横杆上固定有纵向直线导轨，纵向直线导轨端部固定有纵向激光位移传感器；右侧横杆上固定有纵向滑轨；横向直线导轨两端固定在纵向直线导轨的滑台和滑轨上；横向直线导轨端部固定有横向激光位移传感器；竖向直线导轨中下部固定在横向直线导轨滑台上，顶端固定竖向激光位移传感器；竖向直线导轨滑台底部螺纹连接：底端有低温霍尔探头阵列的支杆，或者底部有亥姆霍兹线圈的竖向支杆。该装置能精确的得出高温超导膜的临界电流不均匀性分布数据。

技术领域

本实用新型涉及一种高温超导膜临界电流检测设备。

背景技术

利用高温超导薄膜制备出的超导器件在电子学领域应用广泛。高温超导薄膜的临界电流作为高温超导薄膜的基本特性之一，对超导器件的工作特性的稳定性和功率负载能力具有决定性意义。因此，需要对高温超导膜的临界电流进行检测。

高温超导膜临界电流检测方法有两种，第一种方法是直接的运输方法，即四引线法，此方法需要在高温超导膜上通过物理破坏的方式制作四个电极分别用于连接电流源和电压表，在不断增大电流的同时测量电压引线间的电压，直至其电压达到1μV/cm；此时对应的电流值即为临界电流的值。其缺陷是：四个电极的制作过程不仅繁琐且会对高温超导膜产生不可逆的物理损伤；操作稍有不慎，使电流源施加的电流过大，就会烧毁高温超导膜。

第二种方法是磁测法，主要使用三次谐波法测量高温超导膜的临界电流，其做法是：将一组励磁线圈和检测线圈紧密靠近高温超导膜，对励磁线圈通入不断增大的交变电流使高温超导膜磁化，同时观测记录检测线圈中感生出的三次谐波电压。通过观测到的检测线圈中的感生三次谐波电压与励磁线圈中通入的交变电流曲线，得出检测区域的临界电流值。该方法对检测线圈、励磁线圈排布位置有严苛要求：若将检测线圈与励磁线圈分别排布在高温超导膜的两侧，将会使两个线圈因杜瓦体积和高温超导膜固定位置的限制而不能够灵活移动，进而不能将高温超导膜整个表面临界电流完整地测量；而将检测线圈和励磁线圈排布在高温超导膜的同一侧，又会使励磁线圈的磁场直接对检测线圈产生影响，为消除这种影响，需要额外添加补偿线圈或者对采集的数据加以校准才能确保数据的可靠性。此外，检测线圈和励磁线圈由于工艺和材料的限制，不能制作地太小，这样就导致测量的临界电流的区域面积较大，不能得出高温超导膜的区位与临界电流的精确对应关系(也即临界电流的不均匀性分布)，进而不能分析得出临界电流低的原因，也就无法为提高高温超导膜临的临界电流的制备工艺改进提供有效的依据。

实用新型内容

本实用新型提供一种高温超导膜临界电流无损检测设备，该检测设备能更精确的得出高温超导膜的临界电流不均匀性分布数据，便于分析得出临界电流低的原因，为改进工艺以提高高温超导膜的临界电流提供更有效的依据。

本实用新型实现其发明目的所采用的技术方案是，一种高温超导膜临界电流无损检测设备，其组成是：

下底板上有凹槽，敞口的杜瓦固定于凹槽中，杜瓦内竖直安装有聚四氟乙烯杆，圆形的聚四氟乙烯薄片伸出的连接柄固定在聚四氟乙烯杆顶端；下底板上还固定有四根立柱，立柱顶端之间连接有横杆；

左侧的横杆上固定有纵向直线导轨，纵向直线导轨的一端部固定有纵向激光位移传感器，且纵向激光位移传感器的工作面面向纵向直线导轨的滑台；右侧的横杆上固定有纵向的滑轨；横向直线导轨的左端和右端分别固定在纵向直线导轨的滑台和滑轨的滑块上；横向直线导轨的一端部固定有横向激光位移传感器，且横向激光位移传感器的工作面面向横向直线导轨滑台的横向激光位移传感器；竖向直线导轨的中下部固定在横向直线导轨的滑台的侧面；同时，竖向直线导轨的顶端固定有竖向激光位移传感器，且竖向激光位移传感器的工作面面向竖向直线导轨的滑台；竖向直线导轨滑台的底部设有连接竖向支杆的螺纹连接孔；所述的竖向支杆为两种，一种为上部带连接螺纹，底端装有低温霍尔探头阵列，另一种为上部带连接螺纹，底端装有亥姆霍兹线圈；所述的亥姆霍兹线圈的直径大于聚四氟乙烯薄片的直径；