高温超导混频器在锁相稳频源中的应用

基于小型脉冲管制冷机,设计并改善了与其配套的锁相混频系统,用约瑟夫森颗粒边界结实现了高温超导3mm波段96次谐波混频,完成了60次谐波下压控振荡器的锁相稳频实验。首次实现了基于小型脉冲管制冷机的实用高温超导混频器3mm锁相稳频源。     

高温超导双晶结混频器噪声系数测量

噪声系数(Noise Figure,NF)是超导混频器的一个重要参数,是衡量超导混频器内部噪声、影响混频器灵敏度的一个重要指标.实验基于小型脉冲管制冷系统,搭建高温超导约瑟夫森双晶结混频器噪声系数自动测量系统,工作温度为60K.Ar离子刻蚀工艺技术制备高温超导YBa2Cu3O7-δ(YBCO)/MgO约瑟夫森双晶结,通过Y-因子噪声测量法,测量YBCO/MgO约瑟夫森双晶结混频器的噪声系数.实验成功制备了特征电压约1mV的YBCO/MgO约瑟夫森双晶结,在650GHz信号辐照下,有明显的夏皮罗(Shapiro)台阶.在210GHz信号辐照下,进行30次谐波混频,约瑟夫森双晶结在不同偏置电压点中频输出信噪比变化范围约为30dB.在77K与300K不同输入噪声功率下,测得双晶结混频器噪声系数最小值为10dB,偏置电压在300μV.     

实用高温超导混频器3mm锁相稳频源

基于小型脉冲管制冷机,设计并改善了与其配套的锁相混频系统,用约瑟夫森颗粒边界结实现了高温超导3mm波段96次谐波混频,完成了60次谐波下压控振荡器的锁相稳频实验.首次实现了基于小型脉冲管制冷机的实用高温超导混频器3mm锁相稳频源.     

高温超导内禀结在毫米波的谐波混频

本文报道了Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８＋ｘ内禀结在毫主波段的谐波混频,给出了谐波混频中直流偏置和本征功率与中频输出功率的关系曲线,并对实验结果作了初步讨论。     

高温超导Josephson结混频器的分析研究

利用高温超导Josephson结已经实现了毫米波、亚毫米波波段的谐波混频.我们通过对高温超导颗粒晶界结、双晶结、内禀结的制备和混频实验对比研究,分析比较了其I-V曲线特性及其在液氮制冷下的混频结果.     

基于小型脉冲管制冷机的高温超导体混频器

文中介绍在小型脉冲管制冷机的基础上设计制作的混频系统 ,利用高温超导双晶结作为混频元件 ,实现了毫米波段的谐波混频 ,并对小型脉冲管制冷机作为高温超导体微波器件的冷源做了一定的研究。说明小型脉冲管制冷机在高温超导器件走向实用方面大有潜力。     

基于小型制冷机的高温超导3mm波段谐波混频

高温超导混频器具有灵敏度和谐波次数高、所需的本振和微波信号功率小、噪声低、工作频带宽等诸多优点.利用小型制冷机制冷有利于高温超导器件的应用.我们设计了与小型制冷机配套的高温超导混频系统,采取一些抑制系统噪声的措施.在该系统上成功实现了高温超导混频器在3毫米波段的50次谐波混频.     

基于制冷机的高温超导谐波混频

我们分别选用了小型脉冲管制冷机以及小型G-M制冷机设计了高温超导混频测量系统,对亚毫米波段谐波混频进行了实验研究.采取了一些抑制系统噪声的措施后,在脉冲管制冷机上我们成功实现了100GHz混频,最高谐波次数达60次,在G-M制冷机上我们实现了300GHz混频,最高谐波次数达100次.     

高温超导电流引线研究进展概述

超导装置中需要电流引线实现室温端外部电源与处于低温环境的超导磁体相连，采用高温超导电流引线可以有效降低端漏热，降低运行成本.在满足设计电流的基础上，尽可能降低电流引线的总漏热，提升其失冷时间与烧毁时间，是高温超导电流引线的优化目标.本文概述了高温超导电流引线的传热分析、结构设计、安全性评价以及国内外具体应用案例.     

10 kV三相同轴高温超导电缆力学性能分析

针对电缆示范工程的并网实验要求,以10 kV/1 kA三相同轴高温超导电缆为研究对象,重点研究了超导电缆的弯曲力学特性。运用了有限元分析软件建立其三维模型,模拟超导电缆受到不同弯曲半径下的应力和应变分布,再结合临界电流密度,计算出临界电流。在此基础上,对电缆样件进行弯曲实验,测量出不同弯曲半径下的临界电流。研究结果表明,该力学模型可以准确得出超导电缆的临界弯曲半径,有效保障电缆运行的安全性与稳定性。     

高温超导YBCO双晶结毫米波谐波混频的实验研究

我们采用氧化锆双晶衬底制备了ＹＢａＣｕＯ双晶结,测量了其电流电压特性,采用液氮制冷和小型脉冲管制冷机分别实现了毫米波谐波混频实验．通过实验结果的初步讨论和比较,我们对系统的微波耦合和噪声抑制提出了改进方案     

激光辐射下约瑟夫森结的直流Ⅰ-Ⅴ特性

研究了激光辐照下约瑟夫森结的直流Ⅰ-Ⅴ特性变化,并对Ⅰ-Ⅴ曲线下移的实验结果进行了分析,认为是光拆库柏对效应所致.该结果为发展一种新的可见光探测器提供了思路.     

本征Josephson结的表面结的特性研究

在用Bi2Sr2CaCu2O8 δ(BSCCO)单晶制备本征结时,最上面的Cu-O层由于受到所沉积的金属层的影响,其超导性能将发生退化,从而使得表面上两个邻近的Cu-O层形成的表面结具有不同于内部本征结的性质.我们对表面结的I～V、Ic'～T、R～T等电运输特性进行了分析和研究,发现表面结的临界温度Tc通常都比较低,而且临界电流随温度的变化关系也不同于正常本征结.并且利用旁路电阻的方法,成功观察到了被旁路后表面结的ac Josephson效应.     

YBCO高温超导体Josephson阵列体系的I-V特性研究

从磁通运动图象出发，推导了YBa2Cu3O7-δ（YBCO）颗粒膜的I－V特性关系式，并从实验上加以验证，结果表明：在T＜TK时，I－V表现出很强的非线性，样品主要是非欧姆损耗；在T＞TKT时，I－V呈线性关系，样品以欧姆损耗为主；而在T＝TKT时，I－V将出现突变，这跟K－T相变模型所描述的一致。     

Josephson结开关电流分布的测量方案探讨

Josephson结的开关电流存在着一定的分布.利用开关电流的分布,我们可以推算出Josephson结的逸出率.进一步结合合适的微波辐照,还可以获得结的诸如能级、拉比振荡等许多相关的量子特性.Josephson结的开关电流分布的获得,对于研究超导量子比特,包括相位量子比特、电荷量子比特、磁通量子比特和涡流量子比特以及他们的组合量子比特都有着重要意义.我们提出了三种测量方案,对这三种方案进行了比较,并初步的对自制的NbN/AlNx/NbN Josephson结的开关电流进行了多次(104次)测量,得到一定温度下的开关电流分布的直方图.针对三种方案各自的优缺点及已有的结果,我们提出了需要进一步改进的措施,对于下一步开展在极低温下(mK)Josephson结的开关电流分布的测量有着重要的意义.     

本征Josephson单结的电流-电压特性

采用光刻蚀和Ar离子刻蚀技术成功地在Bi-2212单晶表面制备出台阶型本征Josephson单个结,并在5～65K范围内用四引线法测量了该结零场下的I～V特征曲线.结果表明,临界电流几乎保持不变,但返回电流随温度增加而增大;与此同时,Mccumber参数βc随着温度增加而减小.临界温度附近,跳跃电压ΔV明显偏离BCS理论.     

高温超导台阶结的研究

在铝酸镧衬底上研制了高温超导台阶结.采用金属转移剥离技术及离子铣技术在铝酸镧衬底上刻蚀出坡度角大于70°陡直台阶.结的特性与SNS结类似.9.5GHz的微波辐照下出现Shapi ro台阶.观察到结的高频响应有一温度窗口.     

大动态范围高效率三次谐波转换的特性研究

根据激光核聚变(ICF)物理实验中整形脉冲对倍频器的要求,对高功率密度下的KDP晶体Ⅰ/Ⅱ角度失谐和Ⅱ/Ⅱ偏振失配双倍频双混频两种高效三倍频方案进行了详细的模拟计算和对比分析.结果表明:该方案具有动态范围大、调节精度降低等优点,对工程设计具有参考价值.