[发明专利]一种适用于4.2K-4.5K温区的高分辨率超导温度计

摘要

本发明公开了一种适用于4.2K‑4.5K温区的高分辨率超导温度计，包括感应线圈、隔离元件、超导体、互感线圈、超导量子干涉仪以及热阻开关，其中感应线圈为平面无骨架线圈的形式，并通过隔离元件与超导体予以分隔处理，互感线圈由初级线圈和次级线圈共同组成，并且该初级线圈用于与感应线圈构成第一回路,次级线圈则用于与超导量子干涉仪相连并构成第二回路，并且在第一回路和第二回路中各自串联有热阻开关。通过本发明，可根据回路中电流的变化值反推温度的变化，其在4.2K‑4.5K温区间的测量分辨率可达0.5μK。

主权项

一种适用于4.2K‑4.5K温区的高分辨率超导温度计，包括感应线圈(1)、隔离元件(2)、超导体(3)、互感线圈(4)以及超导量子干涉仪(5)，其特征在于：所述感应线圈(1)为平面无骨架盘形线圈的形式，由超导铌线绕成，且为螺旋管结构，并通过所述隔离元件(2)与所述超导体(3)予以空间分隔处理；所述隔离元件为形状为两面平行且光滑的G‑10环氧板；所述互感线圈(4)由初级线圈(41)和次级线圈(42)共同组成，并且所述初级线圈(41)用于与所述感应线圈(1)构成第一回路,所述次级线圈(42)则用于与所述超导量子干涉仪(5)相连并构成第二回路；并且在所述第一回路和第二回路中各自串联有热阻开关(6)；此外，当在所述第一回路中注入超导电流且当环境温度变化时，所述感应线圈(1)产生的磁场在所述超导体(3)中的穿透深度发生改变，进而影响所述感应线圈(1)的有效电感，所述第一回路中的电流随之改变，同时引起所述第二回路的电流变化，并由所述超导量子干涉仪(5)对此时的电流变化值执行实时检测，从而可基于该电流变化值的实时检测结果来反推出环境温度的变化值；在4.2K‑4.5K温区，探测电流与环境温度呈线性关系，其测量分辨率优于0.5μK。