Мера напряжения на основе эффекта джозефсона

2) Авторы изобретения франц А. ф. Сатрапинс(71) Заявите ОСНОВЕНА РА НАПРЯЖЕНИЯ ЭФФЕКТА ДЖОЗЕ льность напряжесона определяетс облучения. Мака переходе Джэчисла ступеней оставляет единицыния напряжений а применяются нуль - индиках 4 О яжения высокостаяжением являетступени на вольтке перехода Джо- электромагнитной ся напряжение й -ой амперной характерист зефсона облучаемого Изобретение относится к области сверпроводниковых устройств и может бытьиспользовано для точных электрическихизмерений,Известна мера напряжения 1, которая содержит переход Джоэефсона, .регулируемый источник постоянного тока, генератор СВЧ, нуль - индикатор и дели-тель напряжения иэ двух резисторов.В такой мере напряжения для получения высокостабильного напряжения используется вольтамперная характеристика перехода Джозефсона, помещенного вэлектромагнитное поле СВЧ. Эта характеристика имеет участки (ступени) с нулевым дифференциальным сопротивлением,напряжение которых определяется выражением е О - целое число; ф,06805; квант магнитного потока; 4 стота облучения.Таким образом стабиния на переходе Джозефстабильностью частотысимальное напряжение нзефсона Чзависит оти в известной мере смилливольт. Для полу;чена уровне одного вольтделитель напряжения и тор.Кроме того, известна мера напряженияна основе эффекта Джозефсона. Я, которая по совокупности существенных признаков принята за прототип. Известная мера йа.основе эффекта Джозефсонасодержит переход Джозефсона, соединенный гальванической связью с источником постоянного тока и емкостной связью с генератором СВЧ,В этой мере напрбильным опорным напр67 11)42 1 О 15 20 55 ся напряжение,3энергией СВЧ, Значение этого напряж- ния составляет единицы милливольт, и для получения напряжения на уровне вольта применяется компараторная система, содержащая два резистора с постоянным отношением, источник постоянного тока и нул ь - индикатор.Точность и стабильность выходного напряжения определяется максимально 1возможным для использования напряжением на йереходе Джозефсона, максимальное значение которого зависит от технологии изготовления перехода Джозефсона и ширины энергетической щели, используемых для изготовления перехода Джозефсона сверхпроводников, чувствительностью нуль - индикатора и погрешностью калибровки и стабильностью отношениярезисторов.Недостатком известной меры напряжения. является недостаточно высокая точность выходного напряжения.Цель изобретения - повышение точно,ти выходного напряжения меры напряжения на основе эффекта Джозефсона,Поставленная цель достигается тем, что данная мера напряжения снабжена включенной параллельно переходу Джозефсона цепочкой, состоящей из последовательно соединенных измерителя величи ны постоянного тока с нулевым внутренним сопротивлением и выходного резистора, с которого снимается напряжение. Измеритель величины постоянного тока калибруется током, протекающим по этой цепочке, причем для калибровки используется разность напряжений ступеней, лежащих на противоположных ветвях вольт-амперной характеристики.:Это позволяет использовать напряжение на переходе Джозефсона, в два раза большее, чем в известной мере напряжения,что дает возможность увеличить точность выходного напряжения.На чертеже изображена схема предлагаемой меры напряжения на основе эффекта Джозефсона.Данная мера содержит регулируемый источник постоянного тока 1, гальванически связанный с измерителем постоянного тока 2 и переходом Джозефсона 3, который емкостной связью связан с генератором СВЧ 4. К измерителю постоянного тока 2 и переходуДжозефсона 3 подсоединен выходной резистор 5,Предлагаемая мера напряжения работает следующим образом. 4Сначала калибруется измеритель постоянного напряжения, состоящий дз измерителя тока 2 и резистора 5. Для этого регулировкой тока смещения от источника тока 1 через переход Джозефсона 3, номеценный во внешнее СВЧ- поле генератора СВЧ 4 на вольт-амперной характеристике перехода выбирается Д. -ая ступень и отмечается показание Аизмерителя постоянного тока 2. Затем регулировкой тока смешения источником тока 1 на вольт-амперной характеристике выбирается другая о-ая ступень и отмечается показание Аизмерителя тока 2. Цена деления измерителя постоянногонапряжения определяется какП-тА - А фоиТак как ступени И и т 1 можно выбрать на ветвях вольт-амперной характеристики противОположной полярности, торазность высокостабильных напряжений9Ч, используемая для калибровки,окажется примерно в два раза большенапряжения М и , используемого в из.вестных мерах. При этом погрешностькалибровки соответственно снижается.После калибровки регулировкой тока 30источника 1 по показаниям измерителятока 2 на выходном резисторе 5 устанавливается требуемое выходное напряжения ЧалаЧувствительность и линейный динамический диапазон измерителя постоянного.тока 2, а также величина и стабильностьсопротивления резистора 5 должны соот. ветствовать требуемой точности меры.Использование для калибровки напряжения на переходе Джозефсона, в двараза большего, чем в известной мере,дает возможность вдвое повысить точность выходного напряжения.ф о р м у л а и з о б р.е т е н и я 45Мерв напряжения на основе эффектаДжозефсона, содержащая пере ходДщезефсона, соединенный гальванической связью с источником постоянного тока иемкостной связью с генератором СВЧ, 50отличающаяся тем, что,с целью повьццения точности выходногонапряжения, она снабжена включенной параллельно переходу Джоэефсона цепочкой,состоящей из последовательно соединенныхизмерителя величины постоянного тока снулевым внутренним сопротивлением ивыходного резистора, с которого снимает5 671642 6Источники инФормации, босМог Соггео 1 сапрагосог. МеСоопринятые во внимание при экспертизе фаЛМЙРР 41 54976 Г2,ч.Коке е% аб, СгуоцъМс чоЮшре1,3.К.нагчез, Сгооемс ос, ХоеврЬои 8 Ьюдагй Ы РТф. Ргос АМС 0-5,Рагь, Шест епХ ЫаткЬтд оыщх а бцрегсай- В асс,1915,р.р 48-2 ЬФ (прототип). тавитель В, Далинин д 3. фанта Зеленцова Техре Корректор Н. Зад акт кая аз 7666/1 Тир ЦНИИПИ Государ по делам из 113035 Москвааж 923 По ственного комитета обретений и открытий