Индикатор
сверхпроводимости
Это
было, когда я работал в физико-техническом институте. Нашел отдел занимался
исследованием сверхпроводников. Они испытуются в
специальных сосудах - криостатах. Это такой цилиндр диаметром 30-40см и высотой
1,2 - 1,5м. Внутри почти по всей высоте находится еще цилиндр диаметром
12-15см, куда вставляется соленоид, намотанный сверхпроводником. Сам соленоид -
металлический каркас из бронзы или латуни, внутри отверстие 15-20мм, внешний
диаметр и высота 10-12см. И вот эта вся катушка была намотана сверхпроводящим
проводом. А этот провод имел медную оболочку диаметром 0,55мм, а внутри было аж
1045 жил из сплава ниобий-титан. В сам соленоид помещается испытуемый образец.
Сверху криостат закрывается герметически крышкой, на которую выведены элементы
подключения к внешним цепям. Криостат - это некая разновидность сосуда Дюара (тот же термос, только большой) и охлаждался жидким
азотом. А уже во внутрь, где находился соленоид, запускался жидкий гелий.
Надо
сказать, что точара в соленоиде был нехилый -
150-200А. Такой ток обеспечивали шахтные электровозные аккумуляторы. Но этот
ток надо было еще регулировать, с чем справлялись 40шт. транзисторов П210. Ток
в соленоиде надо было плавно увеличивать, что делалось интеграторами. Цифровая
техника делала только первые шаги, поэтому о никаких ЦАПах
тогда не могло быть речи. Оно бы все хорошо, только сверхпроводящий провод
имеет критический ток, выше которого он скачком переходит в нормальное
состояние. При этом вся накопленная энергия выделяется в виде тепла, а на
зажимах соленоида возникает нехилое напряжение (ну что-то типа напряжения
самоиндукции), для защиты от которого ставился могучий силовой диод на 160А.
Так
как соленоид питался от аналогового интегратора, то он, естественно, имел
дрейф. А ток в соленоиде должен быть очень близким к критическому. Ну хорошо,
если дрейф будет в отрицательную сторону, а если в положительную… Ну и П210
особой надежностью не отличались, мог один из них дать утечку, или вообще
вылететь. В общем нужен был постоянный контроль за наличием сверхпроводимости.
Так как возле криостата ведь не все время находишься, а чаще как-то с
аппаратурой работаешь, то нужен был слуховой контроль.
Вот
этот контроль осуществляла обычная железная линейка 30-50см. Она просто примагничивалась к криостату. Когда была сверхпроводимость
она не прилипала плашмя, а располагалась по магнитным линиям - в этом месте по
радиусу. Причем оторвать ее было очень нелегко, хотя и прилипала только ребром.
Это ж какое поле было внутри соленоида! В общем принцип действия был прост: как
только сверхпроводимость исчезала - линейка со звоном падала на пол…
Посмотреть фото меня с соленоидом