حسگرِ تغییرات میدان مغناطیسی

در آزمایشگاه‌های ملی ساندیا در آلبوكركی، امریكا، با تركیب نیمرسانای مغناطیسی و تكنولوژی الیاف نوری، یك سنسور میدان مغناطیسی با پاسخ زیر نانو ثانیه‌ای ساخته شده است. نكته اصلی در این سنسور استفاده از نیمرسانای مغناطیسی
پنجشنبه، 1 مهر 1395
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: علی اکبر مظاهری
موارد بیشتر برای شما
حسگرِ تغییرات میدان مغناطیسی
حسگرِ تغییرات میدان مغناطیسی

 

مترجم: فرید احسانلو
منبع : راسخون


 

در آزمایشگاه‌های ملی ساندیا در آلبوكركی، امریكا، با تركیب نیمرسانای مغناطیسی و تكنولوژی الیاف نوری، یك سنسور میدان مغناطیسی با پاسخ زیر نانو ثانیه‌ای ساخته شده است. نكته اصلی در این سنسور استفاده از نیمرسانای مغناطیسی است. نیمرسانای مغناطیسی، یك تركیب نیمرساناست كه در شبكه بلوری آن اتم‌های مغناطیسی جانشین اتم‌های دیگر شده‌اند. چنین موادی، اثر فاراده از خود بروز می‌دهند، یعنی صفحه قطبش یك باریكه نور قطبیده خطی را، وقتی در امتداد میدان مغناطیسی خارجی از میانشان عبور می‌كند، می‌چرخانند. میزان این چرخش، برای یك ماده معین و به ازای طول مسافت معین با شدت میدان متناسب است. چرخش فاراده نیمرساناهای مغناطیسی خیلی بیشتر از چرخش‌های مربوط در سایر مواد است. در ساندیا از نوعی آلیاژ كادمیوم – تلوریوم استفاده شد كه در آن منگنز جانشین برخی از اتم‌های كادمیوم شده بود [Cd(1-x)Mn(x)Te] با تغییر درصد منگنز می‌توان به ازای یك بسامد معین نور، قطبش را بیشینه كرد.
در این سنسور، نور لیزر دیود ابتدا از یك جفتگر سه قسمتی و یك رابط از نوع الیاف نوری می‌گذرد؛ سپس به كمك یك عدسی موازی می‌شود و از نیمرسانای مغناطیسی عبور می‌كند؛ این نیمرسانا در میدانی مغناطیسی قرار دارد كه اندازه‌گیری آن مورد نظر است. این میدان باعث می‌شود كه صفحه قطبش بچرخد. سپس نور منعكس می‌شود و از همان راهی كه آمده بود باز می‌گردد. بدین طریق اثر چرخش دو برابر می‌شود. آنگاه جفتگر، این نور را از طریق یك قطبنده (كه نور قطبیده را بر طبق زوایای نسبی قطبش حذف می‌كند) به آشكار ساز نوری (فوتودتكتور) می‌فرستد. آشكارساز نوری، مدوله شدگی ناشی از جهت متغیر قطبش را اندازه می‌گیرد. استفاده از الیاف نوری دو مزیت عمده دارد: اولاً این الیاف امكان انجام اندازه‌گیری را در محیط‌های مملو از نوفه الكتریكی، بدون تداخل فراهم می‌آورند؛ ثانیاً چون پهنای باند آن‌ها خیلی زیاد است (در حدود چندین GHz) زمان پاسخشان فوق العاده كوتاه است.
م.م.باتلر و س.ج.مارتین در ساندیا به جای 45 درصد از اتم‌های كادمیوم، منگنز نشاندند و نشان دادند كه نور لیزر He-Ne در عبور از هر سانتی متر بلور، ⃘ 17ر0 به ازای هر گاؤس می‌جرخد (1 گاؤس =4-10 تسلا) با استفاده از این چرخش قابل ملاحظه می‌توان تغییرات شدت میدان مغناطیسی را در بسامدهای تا GHz5 كنترل كرد.

 

تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
من منتظرت بودم، خدا بیشتر...
من منتظرت بودم، خدا بیشتر...
متکی: وقت خروج ایران از NPT فرا رسیده است + فیلم
play_arrow
متکی: وقت خروج ایران از NPT فرا رسیده است + فیلم
رئیس کمیسیون امنیت ملی و سیاست خارجی: هرگونه اقدام محاسبه‌نشده و غلط دشمنان با پاسخی دردناک و عذاب‌آور روبرو خواهد شد + فیلم
play_arrow
رئیس کمیسیون امنیت ملی و سیاست خارجی: هرگونه اقدام محاسبه‌نشده و غلط دشمنان با پاسخی دردناک و عذاب‌آور روبرو خواهد شد + فیلم
عراقچی: طرح هفت‌روزه ایران با پیشنهادهای قطر و پاکستان به طرح دو روزه تبدیل شده است + فیلم
play_arrow
عراقچی: طرح هفت‌روزه ایران با پیشنهادهای قطر و پاکستان به طرح دو روزه تبدیل شده است + فیلم
عراقچی به الجزیره: غیبت رهبری دلایل امنیتی دارد و تصمیمات ایشان مکتوب می‌رسد + فیلم
play_arrow
عراقچی به الجزیره: غیبت رهبری دلایل امنیتی دارد و تصمیمات ایشان مکتوب می‌رسد + فیلم
پدافند هوایی اطراف محل استقرار ترامپ در مارآلاگو + فیلم
play_arrow
پدافند هوایی اطراف محل استقرار ترامپ در مارآلاگو + فیلم
خشم و عقده‌گشایی اینترنشنال از ارادت کشتی‌گیران به اهل‌بیت!
play_arrow
خشم و عقده‌گشایی اینترنشنال از ارادت کشتی‌گیران به اهل‌بیت!
بازداشت جاسوس مراکز تولید قطعات موشک و پهپاد
play_arrow
بازداشت جاسوس مراکز تولید قطعات موشک و پهپاد
رسوایی بزرگ شهرک‌نشینان صهیونیست روی آنتن زنده
play_arrow
رسوایی بزرگ شهرک‌نشینان صهیونیست روی آنتن زنده
ترامپ در پاسخ به احتمال آغاز جنگ با ایران: مگه به تو می‌گفتم، احمق؟ + فیلم
play_arrow
ترامپ در پاسخ به احتمال آغاز جنگ با ایران: مگه به تو می‌گفتم، احمق؟ + فیلم
جان کری: ترامپ بازی را به ایران باخت + فیلم
play_arrow
جان کری: ترامپ بازی را به ایران باخت + فیلم
اعتراضات معیشتی به سوئیس رسید + فیلم
play_arrow
اعتراضات معیشتی به سوئیس رسید + فیلم
نخودی بازهم به مدال نقره رسید + فیلم
play_arrow
نخودی بازهم به مدال نقره رسید + فیلم
هدیه آرش یوشیدا به ملی‌پوشان ایران + فیلم
play_arrow
هدیه آرش یوشیدا به ملی‌پوشان ایران + فیلم
آمادگی ارتش و سپاه برای پاسخ کوبنده، قاطع و دشمن‌شکن
play_arrow
آمادگی ارتش و سپاه برای پاسخ کوبنده، قاطع و دشمن‌شکن