Es handelt sich um das Protokoll zum Versuch "SQUID" aus dem fortgeschrittenen Praktikum für Physiker. Im Versuch wurde die Empfindlichkeit und Funktionsweise eines SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) Messinstrumentes untersucht. Nach erfolgreicher Kalibrierung wurde das magnetische Dipolmoment zweier räumlich nahe gelegener Aufzüge gemessen.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung
- 2 Theorie
- 2.1 Supraleiter und Effekte im Magnetfeld
- 3 Aufbau
- 4 Funktionsprinzip rf-SQUID
- 5 Durchführung und Auswertung
- 5.1 Inbetriebnahme
- 5.2 Empfindlichkeit des SQUID
- 5.3 Kalibrierung
- 5.4 Aufzug
- 6 Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Der SQUID-Versuch zielt darauf ab, die Funktionsweise und Empfindlichkeit eines SQUID-Messinstrumentes zu untersuchen und anzuwenden. Der Versuch umfasst eine Empfindlichkeitsabschätzung, Kalibrierung und die Messung des magnetischen Dipolmoments von räumlich nahegelegenen Aufzügen. Der Versuch beinhaltet jedoch nicht die Messung der Curie-Temperatur von Gadolinium.
- Supraleitung und deren Eigenschaften
- Funktionsprinzip von SQUIDs
- Empfindlichkeitsanalyse des SQUID-Systems
- Kalibrierung des SQUID
- Messung von magnetischen Dipolmomenten
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einführung gibt einen Überblick über den SQUID-Versuch und seine Zielsetzung. Kapitel 2 führt in die relevante Theorie der Supraleitung und deren Effekte im Magnetfeld ein. Kapitel 3 beschreibt den Aufbau des SQUID-Systems und der verwendeten Komponenten. Kapitel 4 erklärt das Funktionsprinzip eines rf-SQUID. Kapitel 5 behandelt die Durchführung und Auswertung des Versuchs, inklusive Inbetriebnahme, Empfindlichkeitsbestimmung, Kalibrierung und Messung des magnetischen Dipolmoments von Aufzügen.
Schlüsselwörter
Schlüsselwörter des Versuchs umfassen Supraleiter, SQUID, rf-SQUID, Meißner-Ochsenfeld-Effekt, Josephson-Effekt, Empfindlichkeit, Kalibrierung, magnetisches Dipolmoment, Aufzüge. Der Versuch konzentriert sich auf die Anwendung und Untersuchung der Eigenschaften eines SQUID-Systems.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein SQUID-Messinstrument?
SQUID steht für Superconducting Quantum Interference Device. Es ist ein extrem empfindliches Instrument zur Messung kleinster magnetischer Felder.
Wie funktioniert ein rf-SQUID?
Das Funktionsprinzip basiert auf Supraleitung, dem Meißner-Ochsenfeld-Effekt und dem Josephson-Effekt, wobei Quanteninterferenzen zur Feldmessung genutzt werden.
Welche Experimente wurden im Praktikum durchgeführt?
Nach der Kalibrierung wurde die Empfindlichkeit des SQUID bestimmt und das magnetische Dipolmoment von zwei nahegelegenen Aufzügen gemessen.
Was ist der Meißner-Ochsenfeld-Effekt?
Es ist die Eigenschaft von Supraleitern, ein äußeres Magnetfeld aus ihrem Inneren zu verdrängen, was für die Funktion des SQUID essenziell ist.
Welche Rolle spielt die Kalibrierung beim SQUID?
Die Kalibrierung ist notwendig, um die gemessenen Spannungsänderungen präzise in magnetische Flussquanten bzw. Feldstärken umrechnen zu können.
- Arbeit zitieren
- Marvin Kemper (Autor:in), Tim Spürkel (Autor:in), 2016, Die Empfindlichkeit und Funktionsweise eines SQUID-Messinstrumentes, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/344762
