Elektronika va asbobsozlik

O‘ta o‘tkazuvchan simlar

Zamonaviy o‘ta o‘tkazuvchan simlar 2-tur щtkazuvchanlikka asoslangan. Niobiy (NB) va titan (Ti) qotishmasidan qilingan simlar eng ko‘p qo‘llanilib kelinmoqda endi. Bu simlarning sanoat namunalari (ko‘ndalang kesimi) rasmda ko‘rsatilgan.

21-расм.Ниобий (Ni) титан (Ti) қотишмасидан қилинган ўта ўтказувчан симларнинг кўндаланг кесимлари. (Тешиклардан суюқ гелий оқади.)

Yaxshiroq elektr xarakteristikalari Ni₃ Sn (niobiy-qalay) birikmasiga taalluqli. U 100 ming Erstedgacha magnit maydon kuchlanganligiga ham chidamli. Shu vaqtning o‘zida 1000 A/mm² tok zichligi bunday o‘ta o‘tkazgich simda oqib turishi mumkin. Uydagi simimiz 1-2 A / mm² tok zichligiga mo‘ljallangan. Niobiy-qalaydan sim yasash qiyin. buning ustiga u juda mo‘rt – ishlatish davomida sinishi, parchalanishi mumkin.

O‘ta o‘tkazgich sim diametri 0,1mm an kichik. Tayyor o‘ta o‘tkazgich sim o‘n minglab tolalardan tashkil topgan. Toklar mis matritsa (qolip)da joylashtriladi va sim o‘qi atrofida eshilib chiqiladi. Mis bilan qoplangan bo‘lishi kerak. Bu simlar yana o‘ziga o‘xshaganlari bilan eshillib yanada yug‘onrog‘i hosil qilinada. Mis qoplamning vazifasi – o‘ta o‘tkazgichning biror uchastkasi o‘z xususiyatini yo‘qotib, normal, ya’ni qarshilikli o‘tkazgichga aylanib qolsa, simning katta tok o‘z yo‘lini o‘sha mis qoplami orqali davom etdirib turadi.
O‘ta o‘tkazgich simlarni bor bo‘yicha nafaqat ichidan, tanasidan, balki tashqarisidan suyuq geliy bilan qo‘shimcha sovutib turish kerak. Buning uchun mis matritsada suyuq geliy oqadigan maxsus kanallar qilinadi. Bir qilogramm zta o‘tkazgich shu miqdordagi misdan minglab marta qimmat, lekin u o‘tkazadigan ulkan tokni hisobga olsak – arzon chiqadi.
8.3. O‘ta o‘tkazgichli magnitlarning qo‘llanilishi
Kuchli magnit maydonlar hozirgi kunda termoyadro elektrosansiyalarida termoyadro sintezida hosil bo‘lgan 100 minglab gradusli plazmani muallaq holatda ushalab turish bo‘yicha ilmiy tadqiqotlarda eng ko‘p ishlatilmoqda. Bu ishlar 40-50 yil oldin boshlangan. Lekin termoyadro reaktorini yaratish bo‘yicha real loyixalarni endilikda amalga oshirishga kirishildi. O‘ta qimmat bu stansiya butun dunyoning etakchi 14 davlati to‘plagan ilmiy-texnikaviy natijalar, loyixalar, eng muhimi - mablag‘i hisobiga g‘arbiy Yevropaning okeanga tutash biror mamlakatiga qurilishi rejalashtrilgan. Qurilish 15-20 yil davom etishi ko‘tilmoqda. Loyihaning asosiy g‘oyasi, konstruktiv yechimlari Rossiyaga tegishli. Uning nomi - Tokamak-15. (Toroidalnaya magnitnaya katushka). Tor (teshik kulcha, bublik)simon trubaning tashqi diometri 15..25m bo‘lib, barcha kanstruksiya suyuq geliy ichida joylashishi ko‘zda tutladi.
Eng zamonaviy diagnostika apparatlarida YaMR-tomograflarida o‘ta o‘tkazuvchanlik yordamida hosil qilgan magnitlar qo‘llaniladi. (YaMR – yadroviy magnit rezonansi). Bu shunday meditsina asbobiki, u bazi atomlar (m: vodorod atomi)ning kuchsiz magnit maydoniga rezonans tebranishlar bilan “javob” berishiga asoslangan. Rezonans chasotasi magnit maydoni kuchlanganligiga proporsional. Kompyuter yordamida inson organizmidagi yadrolarning tashqi magnit maydoniga javobini tahlil qilib, orgnizmnng qatlam va qatlam tasvirini olish mumkin. Boshqa, masalan, ultratovush introskoplari vositasida bunday natijaga erishishning iloji yo‘q edi. YaMR – tomograf silindrning ichidagi o‘ta o‘tkazuvchan magnit 15....20 ming Ersted maydon kuchlanganligi hosil qiladi. Yaxshi tasvir olish uchun maydon bir jinsligi 0,1% dan yomon bo‘lmasligi kerak.
Rentgenoskopiyadan YaMR – tomografiya nafaqat samarali, balki havfsiz hamdir. YaMR – tomografiya ideyasi 1971-yilda paydo bo‘lib, jahon buyicha 1985-yilda 300 ta, 1988- yilda 2000 dan ortiq sanoat namunasi yaratildi. Shu kunlarda Respublikamiz viloyatlari markazlaridagi salohiyatli meditsina tashkilotlari ham YaMR – tomograflari bilan ta’minlanmoqda.

8.4. Djozefson effektlari

Bu effekt ikki o‘ta o‘tkazgichning o‘zaro kontaktida paydo bo‘ladi. Effektni 1962-yilda ingliz olimi B. Djozefson ochgan.
Ikki bo‘lak o‘ta o‘tkazgich olamiz. Ulardagi elektronlar harakati bir biriga bog‘liq emas (har bo‘lak - o‘zicha) bu bo‘laklarni yaqinlashtiramiz va bitta butunga aylantiramiz. Endi barcha elektron juftlarning harakati o‘zaro bog‘liq. Kontaktning holati, sifati nafaqat kontaktning yaqinlaridagi, balki barcha elektronlarga ta’sir qiladi,. Ikki bo‘lak mutlaqo bir biriga aloqasi yo‘q holatidan ularning to‘la birligi, yaxlitligiga o‘tish qachon va qanday ro‘y beradi?
O‘ta o‘tkazuvchan elektronlar qanchadir uzunlik masshtabi ξ bilan xarakterlanadi. O‘ta o‘tkazuvchan elektronlarning miqdori o‘tkazgichning bir qismidan ikkinchi qismiga sakrab o‘zgarmaydi. Bu - o‘ta o‘tkazgichning chegarasi o‘ta o‘tkazuvchanlik holatini keskin cheklay olmaydi, degani. Xaqiqattan, bu ta’sir chegaradan ξ uzunlikkacha davom etar ekan. Agar o‘ta o‘tkazgichga yupqa metall plyonka yotqizsak (qalinligi ξ dan kichik ), unda bu plyonka ham o‘ta o‘tkazuvchan xususiyatlariga ega bo‘lib qolar ekan. Bu xodisa yaqinlik effekti, Djozefson effekti deyiladi.
Djozefson effekti ikki bo‘lak o‘ta o‘tkazgich orasiga yupqa metall yoki dielektrik plyonka qo‘yilganda yuz beradi. Plyonkaning qalinligi shundayki, bo‘laklar bir birining o‘ta o‘tkazuvchanligini “sezishadi”. Biroq ular bir biridan plyonka bilan ajralib ham turishadi. Plyonka orqali o‘zaro ta’sir natijasida mavjud bo‘lgan o‘ta o‘tkazuvchanlik kuchsiz deyiladi. Har bir o‘ta o‘tkazgichda elektron juftlar bir fazada harakatlanadi. Fazalar chegara bilan ajratilgan bo‘laklarda bir hil emas. Bu farq elektronlarning kontakt orqali o‘tishi bilan bog‘liq (ta’minlangan). Aynan bo‘laklardagi elektron to‘lqinlar fazalaridagi farq ahamiyatga ega.
Statsionar Djozefson effekti – kontakt orqali o‘z-o‘zidan, qandaydir kuchlanishsiz tok oqishidir. Bu tok ikki bo‘lak o‘ta o‘tkazgichda elektron juftlar to‘lqinlari orasidagi fazalar farqi bilan yaratilgan. Bu tok - kichik, lekin, o‘lchasa bo‘ladigan darajada - milliamperlar.
Kontaktga o‘zgarmas U kuchlanish berilsa, nostatsionar Djozefson effekti yuz beradi. Unda kontakt aktiv qarshilik namoyon qiladi va u orqali o‘zgaruvchan tok oqadi. Odatdagi Om qonunidan farqli ravishda U kuchlanish plenka orqali o‘tayotgan tokni emas uning chastotasini belgilaydi. Millivoltlar tartibidagi kuchlanishlarda chastota yuzlab va minglab gigagersni tashkil qiladi. Djozefson kontakti nafaqat o‘zgarmas kuchlanishni o‘zgaruvchanga aylantiradi, balki tebranish konturi kabi elektromagnit to‘lqinlar chiqaradi. Bu to‘lqinlar o‘ta yuqori chastotaga ega.
O‘ziga xos bu hodisa ham amalda keng qo‘llanilmoqda. O‘ta sezgir va aniq magnit maydon kuchlanganligini o‘lchagichlar, inson organizmini tegmasdan, ishonchli tekshiruvchi asboblar, sezgir voltmetrlar, past temperaturali (10^-5....10¹ K) termometrlar, Voltning yangi, aniq etaloni kabilar yaratildi.

8.5. Krioo‘tkazgichlar

O‘ta o‘tkazuvchanlikdan tashqari elektrotexnikada krioo‘tkazuvchanlik hodisasi ham keng qo‘llanilmoqda. Kriogen (past, minus 100... 200 S ) temperaturalarda ba’zi metallar ancha kichik, lekin o‘ta o‘tkazuvchanlikdan katta, qarshilikka ega bo‘ladilar. Ular krioo‘tkazgichlar deyiladi. Bu hodisaning mohiyati o‘ta o‘tkazuvchanlikka o‘xshash, biroq farqli holatlari ham ko‘p. Eng muhimi, krioo‘tkazuvchanlik normal past temperaturadagi o‘tkazuvchanlikning hususiy xoli.
Ancha kichik, lekin baribir, cheklangan qarshiligi krioo‘tkazgichdagi ruxsat etilgan tok zichligini keskin oshirishga imkon bermaydi. Shunga qaramasdan, bu zichlik xona va baland temperaturalardagi zichlikka nisbatan ancha katta. Ularda temperaturaning keng oraliqda o‘zgarishida qarshilikning ohista o‘zgarishi kuzatiladi. O‘ta o‘tkazgichlarda esa trigger effekti, ya’ni muayyan va kichik temperaturaviy oraliqda qarshilikning sakrab o‘zgarishi mavjud. Krioo‘tkazgichlarda Maysner effekti ham kuzatilmaydi.
O‘ta o‘tkazgichlar o‘rniga krioo‘tkazgichlarni qo‘llash o‘z afzalliklariga ega. Elektr mashinalari, transformatorlar va apparatlarda uni qo‘llab, sovutgich sifatida suyuq vodorod, suyuq azot ishlatish mumkin. Bunda o‘ta o‘tkazgichda ishlatiladigan suyuq geliy va kuchli issiqlik izolyatsiyasiga sarflanadigan katta harajatlardan qutilish mumkin.
Krioo‘tkazgichlar sifatida aluminiy, mis yoki qimmatbaho berilliydan foydalaniladi. Ularning krioo‘tkazgichlik xususiyatlari quyidagicha;
18-Jadval

	Mis	Aluminiy	Berilliy
Solishtirma qarshiligi, Mx Om*m	0,03	0,04	0,3
Ishchi kriotemperaturasi, K	21 (suyuq vodorod)	21 (suyuq vodorod)	78 (suyuq azot)

Har qanday holda krioo‘tkazgich o‘ta toza tarkibga ega bo‘lishi talab qilinadi .

Adabiyotlar:

1)K.P.Bogorodiskiy, V.V.Pasinkov, “Elektrotexnicheskiy materiali”1985g

2)I.Xolikulov,M.M.Nishonova”Elektron texnika materiallari“ Toshkent shark 2006y
3)N.V.Nikulin, V.A.Nazarov ”Radiomateriallar va komponentlar “ Toshkent