[发明专利]用于测量时变磁场或磁场梯度的测量仪器、电阻元件和测量系统

权利要求书

1.具有不等于0的为10^-4Ω或更小的电阻值的电阻元件，其特征在于，所述电阻元件包括由彼此间隔开的电极（23a、23b、25a、25b）构成的共面的结构，所述电极通过由常导金属构成的电阻层（24、27）电连接，其中所述电极（23a、23b、25a、25b）的材料具有到超导状态的相变，以及，其特征在于，所述结构构造为叉指形的并且所述电极（23a、23b）被构造为曲折形或者构造成指电极（26a,26b）并且这些电极的材料是转变温度超过50K的高温超导体。

2.根据权利要求1所述的电阻元件，其特征在于，所述电阻元件具有10^-6Ω或更小的电阻值。

3.用于时变磁场或磁场梯度的测量仪器，具有：

·磁通变换器，其中该磁通变换器具有：包括基本材料的线环（1）以及从线环馈送的磁场源（3），所述基本材料具有到超导状态的相变，所述线环用于将时变磁通或磁通梯度转换成电流，所述磁场源用于将电流转换成辅助磁场，其中所述磁场源的材料能够具有到超导状态的相变；以及

·用于辅助磁场的传感器（4），其中磁通变换器还在基本材料处于超导状态时具有至少一个阻性负载区域（2），所述阻性负载区域用于散耗包括所述线环（1）和所述磁场源（3）的电流回路中的电能，其中所述线环（1）和所述磁场源（3）布置在一个平面中，

其特征在于：

·设置根据权利要求1或2的至少一个电阻元件或者具有绝缘体材料的隧道接触部作为负载区域（2），所述绝缘体材料不具有到超导状态的相变，和/或

·所述线环（1）和所述磁场源（3）在分开的衬底上被结构化，所述衬底以其结构化的表面被彼此接合并且电连接，其中在一个衬底或两个衬底上布置常导层，所述常导层形成负载区域（2），其中所述基本材料是转变温度超过50K的高温超导体。

4.根据权利要求3所述的测量仪器，其特征在于，该传感器（4）是超导量子干涉仪SQUID。

5.根据权利要求3所述的测量仪器，其特征在于，所述磁场源（3）是所述传感器（4）的一部分。

6.根据权利要求3所述的测量仪器，其特征在于，所述负载区域（2）具有来自组Ag、Au、Pt或它们的合金的常导金属。

7.根据权利要求3-6之一所述的测量仪器，其特征在于，在形成叠层的电极（21a、21b）之间的隧道接触部（22）具有来自组AlO_x、MgO、AlN、MgO-NiO-MgO、PrBa₂Cu₃O_7-x或者SrTiO₃的绝缘体材料，其中所述线环（1）和/或磁场源（3）能够被构造成具有1μm或更小的层厚度的薄层。

8.根据权利要求3-6之一所述的测量仪器，其特征在于，所述线环（1），即“拾取线圈”，和/或所述磁场源（3），即“输入耦合线圈”，是分别具有至少一个绕组的线圈，其中

·所述拾取线圈（1）具有1cm或更大的直径，和/或

·所述输入耦合线圈（3）能够具有3mm或更小的直径。

9.根据权利要求8所述的测量仪器，其特征在于，所述拾取线圈（1）具有3cm或更大的直径。

10.根据权利要求9所述的测量仪器，其特征在于，所述拾取线圈（1）具有5cm或更大的直径。

11.根据权利要求8所述的测量仪器，其特征在于，输入耦合线圈（3）与拾取线圈（1）的直径的比例为最高0.1。

12.根据权利要求8所述的测量仪器，其特征在于，所述输入耦合线圈（3）具有所述拾取线圈（1）的80%至120%之间的电感。

13.根据权利要求8所述的测量仪器，其特征在于，所述拾取线圈（1）和所述输入耦合线圈（3）能够具有相同的电感。

14.根据权利要求8所述的测量仪器，其特征在于，输入耦合线圈（3）与拾取线圈（1）的绕组数的比例至少为输入耦合线圈（3）与拾取线圈（1）的直径的比例的平方根那样大。