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
واکنش هادی عامل به موضوع حسن یزدانی: تمام شد رفت
play_arrow
واکنش هادی عامل به موضوع حسن یزدانی: تمام شد رفت
از رهبر معظم انقلاب به علیرضا بخشی
play_arrow
از رهبر معظم انقلاب به علیرضا بخشی
استقبال سلطنت‌طلبان از پهلوی با تاج خامه‌ای
play_arrow
استقبال سلطنت‌طلبان از پهلوی با تاج خامه‌ای
احمد جوان: با صلاح دید کادر فنی تصمیم می‌گیرم در چه وزنی کشتی بگیرم
play_arrow
احمد جوان: با صلاح دید کادر فنی تصمیم می‌گیرم در چه وزنی کشتی بگیرم
شکوه ملکوتی حدیث کساء؛ سفری از آسمان تا زمین با حضرت زهرا (س)
شکوه ملکوتی حدیث کساء؛ سفری از آسمان تا زمین با حضرت زهرا (س)
واکنش زارع به حرکتی که صدای آمریکایی‌ها را درآورد
play_arrow
واکنش زارع به حرکتی که صدای آمریکایی‌ها را درآورد
هدیه طلایی یک زوج هوادار به کشتی‌گیران
play_arrow
هدیه طلایی یک زوج هوادار به کشتی‌گیران
روایت جذاب لگویی از جلسه فرماندهان نظامی با رهبر انقلاب
play_arrow
روایت جذاب لگویی از جلسه فرماندهان نظامی با رهبر انقلاب
بقایی: گروسی بدهی‌های زیادی به ایران دارد و باید بدهی‌های قبلی خود را تسویه کند
play_arrow
بقایی: گروسی بدهی‌های زیادی به ایران دارد و باید بدهی‌های قبلی خود را تسویه کند
‏تعجب توریست‌های خارجی از مهمان‌نوازی ایرانی‌ها + فیلم
play_arrow
‏تعجب توریست‌های خارجی از مهمان‌نوازی ایرانی‌ها + فیلم
نتانیاهو نخست‌وزیر موقت خواهد بود + فیلم
play_arrow
نتانیاهو نخست‌وزیر موقت خواهد بود + فیلم
ویدیو دیده نشده از حضور رهبر معظم انقلاب اسلامی در دفتر حماس + فیلم
play_arrow
ویدیو دیده نشده از حضور رهبر معظم انقلاب اسلامی در دفتر حماس + فیلم
ترامپ: یک تأسیسات پدافند هوایی ایران را بمباران کردیم + فیلم
play_arrow
ترامپ: یک تأسیسات پدافند هوایی ایران را بمباران کردیم + فیلم
هیلاری کلینتون: پیروزی دموکرات‌ها در هر دو مجلس، ترامپ را از کنترل خارج می‌کند + فیلم
play_arrow
هیلاری کلینتون: پیروزی دموکرات‌ها در هر دو مجلس، ترامپ را از کنترل خارج می‌کند + فیلم
لحظه جان باختن مهاجم ۳۰ ساله تنریف پس از ایست قلبی در جریان برخورد با دروازه‌بان آندورا + فیلم
play_arrow
لحظه جان باختن مهاجم ۳۰ ساله تنریف پس از ایست قلبی در جریان برخورد با دروازه‌بان آندورا + فیلم