Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Взрывы и волны. Взрывные источники электромагнитного излучения радиочастотного диапазона - Прищепенко А.Б.
Прищепенко А.Б. Взрывы и волны. Взрывные источники электромагнитного излучения радиочастотного диапазона — М. : БИНОМ, 2008. — 208 c.
ISBN 978-5-94774-726-3
Скачать (прямая ссылка): vzriviivolni2008.djvu
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 61 >> Следующая

2.3. А. С. Компанеец. Законы физической статистики. Ударные волны. Сверхплотное вещество. — M.: Наука, ГРФМЛ, 1976.
2.4. Я. Б. Зельдович, А. С. Компанеец. Теория детонации. — M.: ГИТТЛ, 1955.
2.5. Л. П. Орленко (ред.). Физика взрыва. — M.: Физматлит, 2004.
2.6. А. Д. Сахаров. Взрывомагнитные генераторы. УФН, 1966, т. 88, №4.
2.7. В сб. «Вопросы современной экспериментальной и теоретической физики» (ред. А. П. Александров). — Л.: Наука, 1984.
2.8. В. А Демидов, Е. И. Жаринов, С. А. Казаков, В. К. Чернышев. Высокоиндуктивные взрывомагнитные генераторы с большим коэффициентом усиления энергии. ПМТФ, № 6, 1981, с. 106.
3. Магнитный поток в тисках сверхпроводника: немедленно освободить!
История сверхпроводникового источника радиочастотного электромагнитного излучения (РЧЭМИ) началась с того, что один из приятелей автора (В. В. Слепцов) попросил определить критические токи в создаваемых его лабораторией высокотемпературных сверхпроводниках — микронной толщины пленках из YBa2Cu3O7, нанесенных на подложки из искусственного сапфира. Предполагалось, что токи, при которых такие пленки должны были перейти из разряда сверхпроводников в плохие проводники, составляют килоамперы. Автор подумал, что если бы в контуре из сверхпроводника протекал значительный ток, а потом со сверхпроводником случилась бы такая неприятность, то все это не могло бы не сопровождаться существенным изменением магнитного момента контура, второй производной которого по времени, как известно, пропорциональна мощность РЧЭМИ. Он попросил, чтобы пленки были напылены на сапфировые подложки в виде колец. Доклад о критических токах в таких пленках был впоследствии опубликован [3.1], но у автора к ним был и свой интерес [3.2].
В опытах (рис. 3.1, 3.2, 3.3) одновитковый соленоид из меди 1 окружал кольцо 2. Оба погружалось в жидкий азот 3, где кольцо и обретало сверхпроводимость. От созданного в Арзамасе-16 (Г. И. Волковым, В. А. Ивановым и др.) ВМГ с взрывным трансформатором, подобным описанному в разделе 2.3, в соленоиде 1 формировался импульс тока с коротким (сотни наносекунд) фронтом. Индуктивность соленоида вначале была очень мала, потому что внутри него находилась сверхпроводящая вставка и возрастание тока определялось только возможностями формирователя. Магнитное поле было сосредоточено в узком зазоре между сверхпроводником и соленоидом: в сверхпроводник оно не могло проникнуть, потому что там индуцировался ток, полное-
40
3. Магнитный поток в тисках сверхпроводника
3.1. Теория братьев Лондонов
41
тью его компенсировавший (эффект, которому было присвоено имя одного из его первооткрывателей — В. Майснера). Но наступал момент, когда ток в сверхпроводнике превышал критическое значение и тогда в кольце возникал фазовый переход, по одну сторону которого пленка была еще сверхпроводящей, а по другую — проводила плохо. Фронт фазового перехода двигался от периферии кольца к его оси и оказалось, что скорость его довольно велика (километры в секунду), но она слабо зависит от индукции внешнего магнитного поля. Это позволяло за доли микросекунды успеть «накачать» существенную энергию в соленоид. Когда же фронт фазового перехода достигал внутренней границы кольца, ток, а значит, и магнитный момент менялись очень быстро. Отметим, что размер фронта фазового перехода в высокотемпературных сверхпроводниках значительно больше, чем в сверхпроводниках первого рода, к которым относятся практически все достаточно охлажденные чистые металлы: в них толщина переходной области порядка характерного размера ку-перовской пары (смысл этого понятия будет пояснен далее).
3.1. Теория братьев Лондонов
В 1934 г. голландские физики К. Гортер и X. Казимир предложили рассматривать сверхпроводник как смесь двух электронных жидкостей — нормальной и сверхпроводящей. Нормальная электронная жидкость характеризуется наличием некоторого «трения», то есть обладает теми же свойствами, что и электроны в обычном металле, а вот сверхпроводящая — течет без трения. Обе жидкости перемешаны, в каждом сверхпроводнике есть электроны обоих сортов. Концентрация сверхпроводящих электронов зависит только от температуры. Когда мы охлаждаем металл до критической температуры, сверхпроводящие электроны появляются, а при абсолютном нуле все электроны являются сверхпроводящими.
Теория Лондонов [3.3] описывает проникновение магнитного поля в высокотемпературный сверхпроводник (иногда говорят: «сверхпроводник второго рода»). Считается, что в переходной зоне присутствуют электроны как сверхпроводящие (индекс V), так и нормальные ("я"). Чем ближе напряженность магнитного поля и температура к их критическим значениям, тем выше кон-
42
3. Магнитный поток в тисках сверхпроводника
центрация нормальных электронов пп. Полный ток может быть представлен как сумма двух параллельных токов: нормального и сверхпроводимости.
В сверхпроводнике, как в атоме или молекуле, электронные облака могут двигаться по замкнутым траекториям, создавая ток и связанное с током магнитное поле. Движение электронов в сверхпроводнике не затухает со временем, как не затухает вращение электронных облаков атома. В обычном металле при комнатной температуре движение большого числа электронов в одном направлении быстро затухает, так как такое движение фермио-нов соответствует возбужденному состоянию. Перейти в одно наинизшее энергетическое состояние большому числу фермионов запрещает принцип Паули*. При низких температурах, в условиях перехода к сверхпроводящему состоянию, электроны объединяются в так называемые куперовские пары — квазичастицы со спином, равным единице (открытие этого принципа было отмечено Нобелевской премией). Куперовские пары — бозоны и могут в любом количестве скапливаться в одном энергетическом состоянии, благодаря чему, собственно, и реализуется сверхпроводимость: если это состояние характеризуется настолько низкой энергией, что частицы уже не возбуждают колебания кристаллической решетки, то бозоны — носители заряда — беспрепятственно перемещаются в одном направлении, а значит, возникает незатухающий электрический ток.
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 61 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.