- SQUID
- SQUỊD[Abkürzung für englisch superconducting quantum interference device, »supraleitendes Quanteninterferometer«], hoch empfindliches Quanteninterferometer, ein auf den Josephson-Effekten beruhendes Instrument zur Messung schwacher Magnetfelder (bis herab zu 10-14 Tesla). Ein idealer SQUID kann Empfindlichkeiten erzielen, die bis an die quantenmechanische Grenze heranreichen.Ein SQUID besteht aus einem supraleitenden Stromkreis mit ein oder zwei Josephson-Kontakten (Filmbrücke, Doppelschicht- oder Punktkontakt). Ausgenutzt werden dabei die durch ein Magnetfeld beeinflussbaren Interferenzerscheinungen des Tunnelstroms in den Kontakten; die Stromstärke unterliegt, abhängig vom magnetischen Fluss durch den Josephson-Kontakt, Veränderungen, deren Verlauf dem der Lichtintensität bei Beugung am Spalt gleicht und deren Periode durch die Größe des magnetischen Flussquants (Flussquantisierung) bestimmt ist. Durch Doppelkontakte lässt sich der magnetische Fluss mittels der vom Tunnelstrom umflossenen Fläche vergrößern und die Empfindlichkeit des Instrumentes steigern.Anwendungen:Anwendungen ergeben sich für zahlreiche Messzwecke in der Physik, aber ebenso bei biomagnetischen Messungen, z. B. bei Herz- (Magnetkardiogramm) und Gehirnuntersuchungen (Magnetoenzephalogramm). Die Vorteile in der Medizintechnik liegen in der guten räumlichen und zeitlichen Auflösung der SQUIDs, die alle magnetischen Methoden gegenüber den elektrischen bevorteilt, sowie in der schnellen Messung und geringen Invasivität der Methode. Anordnungen mit mehreren SQUIDs erlauben es dabei, den Signalort genau zu bestimmen. - Abwandlungen befähigen das Gerät, Magnetfeldgradienten, Spannungen, Ströme oder magnetische Suszeptibilitäten zu bestimmen. SQUID-Voltmeter erreichen eine Auflösung bis in den Picovoltbereich - das ist circa 1000mal genauer als gegenwärtig mit anderen bekannten Technologien erzielt wird. Die Verwendung von Hochtemperatur-Supraleitern anstelle von konventionellen Supraleitern hat die Empfindlichkeit und Anwendbarkeit der SQUIDs noch weiter erhöht. Moderne Entwicklungen versuchen, das Auflösungsvermögen von SQUIDs durch magnetfeldabgestimmte Supraleiter-Isolator-Übergänge noch zu übertreffen.In der Geophysik werden SQUIDs u. a. zur Bestimmung von urzeitlichen Magnetfeldern der Erde genutzt. Weitere Anwendungspotenziale liegen in den hervorragenden Tieffrequenzeigenschaften, die das Gerät für Messungen der Erdeigenschaften tief unter der Oberfläche befähigen (z. B. zum Nachweis von Wasser-, Öl-. Mineralvorkommen). - Derzeit werden routinemäßige Anwendungen im Qualitätssicherungsbereich, etwa der Flugzeugindustrie und der Entdeckung von Sprengstoffen (Flugsicherung), entwickelt. Im militärischen Sektor könnte die sehr hohe Empfindlichkeit von SQUIDs zur Erkennung vorbeigleitender U-Boote benutzt werden.
Universal-Lexikon. 2012.
