Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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TT: Tiefe Temperaturen
TT 11: SQUID-Anwendungen
TT 11.8: Vortrag
Dienstag, 23. März 1999, 16:45–17:00, F1
Vergleichende Untersuchungen zur vibrationsarmen Kühlung eines HT-SQUID mittels eines Joule-Thomson und eines Pulsröhrenkühlers — •C. Lienerth1, R. Hohmann2, Y. Zhang2, H. Bousack2, G. Thummes1 und C. Heiden1 — 1Universität Gießen, Institut für Angewandte Physik, Heinrich-Buff-Ring 16, D-35392 Gießen — 2Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Schicht- und Ionentechnik, D-52425 Jülich
Pulsröhrenkühler (PRK) und Joule-Thomson Kühler (JTK) sind aufgrund ihrer Funktions- und Bauweise zwei geeignete Kühlsysteme für die stör- und vibrationsarme Kühlung von HT- SQUIDs. Es wird ein Vergleich bezüglich der Kühlung eines hochempfindlichen HT rf SQUID mit koplanarem Resonator in abgeschirmter Umgebung zwischen einem kommerziellen JTK und einem einstufigen PRK vorgestellt. Zur Reduktion der Vibrationen sind die Kaltflächen beider Kühler über vier Meter lange flexible Leitungen mit ihren Kompressoren verbunden. Der verwendete SQUID liefert in einem Stickstoffkryostat bei Frequenzen über 30 Hz ein weißes Feldrauschen von 40 fT/√Hz. In Verbindung mit beiden Kühlern wurde ein leicht erhöhtes Rauschen von 60 fT/√Hz beobachtet. Dies ist auf die Anwesenheit der Superisolation in der Nähe des koplanaren Resonators zurückzuführen. Der JTK verursacht ein etwas höheres Rauschen unter 30 Hz und charakteristische Störungen im Bereich von 100 - 500 Hz. Der PRK zeigt ein etwas niedrigeres Rauschspektrum bei niedrigen Frequenzen jedoch aufgrund der hohen Empfindlichkeit des SQUID charakteristische Linien korrespondierend zur Pulsfrequenz und deren Oberwellen. Beide Effekte konnten durch Korrelationsmessungen den Restvibrationen der Kaltflächen beider Kühler zugeschrieben werden. Maßnahmen zur weiteren Reduktion der Restvibrationen werden vorgestellt.