繞線冷子管是一種通過磁場控制的電流開關裝置，它由一臨界磁場較低的門線（例如Ta）和一臨界磁場較高的材料控制線圈（例如Nb）組成。這種裝置的操作溫度稍低於門線材料的臨界溫度，遠低於控制線圈材料的臨界溫度。當控制線圈沒有電流通過時，門線是超導的。當控制線圈通過一定大小的電流時，它所產生的磁場使門線從超導態轉變到正常態。在操作過程中，控制線圈始終是超導的。
基本介紹
- 中文名：繞線冷子管
- 外文名：Winding cold tube
- 本質：通過磁場控制的電流開關裝置
- 組成一：臨界磁場較低的門線
- 組成二：臨界磁場較高的材料控制線圈
- 學科：電機工程
簡介,線繞冷子管解釋,
簡介
根據約瑟夫遜效應，當超導體從超導態轉變到正常態時，電阻從零轉變到有限的數值，基於這一原理可以製作出稱之為“冷子管”的開關元件。
1935 年，卡西米爾和德哈斯用Pb-Ti 合金做門線，用Pb 來繞制控制線圈，做出了第一個這種類型的開關元件。研製超導計算機，不是約瑟夫森效應問世後才提出來的。早在超導BCS理論孕育的1956 年，巴克已提出繞線冷子管的超導計算機。儘管繞線冷子管的開關速度在10-5秒左右，功耗也較大，但在當時的半導體技術條件下，與電晶體的第二代計算機相比，其優越性還是很明顯的，而且穩定性也較好。因此，我國當時也開展了超導計算機的研製工作。然而，1965 年前後，美國德克薩斯儀器公司的積體電路計算機上市。繼後，大規模、超大規模的高速、大容量數字計算機陸續製造成功。
線繞冷子管解釋
如下圖中所示是一種通過磁場控制的電流開關裝置，它由一臨界磁場較低的門線和用臨界磁場較高的材料繞制的控制線圈組成。這裝置的操作溫度稍低於門線材料的臨界溫度，遠低於控制線圈材料的臨界溫度。當控制線圈沒有電流通過時，門線是超導的，當控制線圈通過一定大小的電流時，它所產生的磁場使門線從超導態轉變到正常態，在操作過程中，控制線圈始終是超導的。
線繞冷子管冷子管的操作速度依賴於從超導態到正常態的轉變時間，這個時間是很短的（約10-10秒），另外，電流從一個通路轉移到另一通路的開關時間取決於L/R。L是作為電流通路的超導迴路的電感，R是門線處於“斷開態”的電阻。對於線繞冷子管，這個時間是10-5秒。為了克服線繞冷子管開關時間慢的缺點，人們發展了另一種形式的冷子管——薄膜冷子管。
