Cábla Coaxial Foirgneadh-Teochais Ísle

Is „fíocháin neireacha“ rioscaite atá i gCáblaí Coaisiúla Foirgníneacha ag Témpleacht Íseal (LTS Coaxial Cables) i dturgnaimh fhisice fhor-íseal teochta agus i teicneolaíochtaí ar a bhfuil an clé, cosúil le ríomhaireacht chandamach.

Chun go mbeifí níos mó tuiscint ar na cáblaí seo, is féidir linn iad a scrúdú ó thrí théarma: a struchtúr, a phríomhchoscanna oibre, agus na dúshláin bunúsacha a bhfuil siad deartha chun réiteach orthu.

1. Struchtúr An-Chroí: Cén fáth a d'fhéadfadh sé a bheith ainmnithe „Coaisiúil“?

De réir struchtúir, glacann cáblaí coaisiúla forigníneacha ag témpleacht íseal le formáid choaisiúil atá cosúil le cáblaí teilifíse coaisiúla traidisiúnta. Templaigh, tá difríocht bhunúsach ann maidir leis na míreanna agus na coinníollacha oibre.

Conduithe istigh agus amuigh: Déantar iad go minic as míreanna forigníneacha ag témpleacht íseal cosúil le NbTi (Niobum-Titain)

Scathlár (di-leictreach): Tá sé suite idir an dá chondachtóir, inmheánach agus amach, agus de ghnáth is éard atá sa dhi-leictreach níos lú a dhéanann caillteanas di-leictreach, cosúil le PTFE (Teflon).

Comhthéacs oibriúcháin: Caithfidh an cabhlach oibriú ag teochtaí an-íseal—de ghnáth faoi 4.2 K (teocht héliom leachtach). Faoina bhfaoisní seo, tagann an t-ábhar shoscailteach isteach i staid neamh-inhibithe.

Bheidh an struchtúr cho-isiotach seo ag bheidh ag deisiú trasmhéidála sínálacha ar airde minicíochta gan caillteanas íseal faoi choinníollacha cryóinse.

2. Cén fáth a úsáidtear ábhair shoscailteacha do chabhlacha?

I dturgnaimh reoite cosúil le smacht chip cainéalach, caithfidh sínálacha micreataithnéise a tharchur ón timpeallacht theasa seomra go dtí staid an-íseal teochta (mar shampla, 20 mK). Má úsáidtear cabhlacha copair chaighdeánacha, tharlaíonn dhá fhadhb chriticiúil.

Laghú sínáil (caillteanas sínáil): Tá fórsa leictreach ar ghinteasacha coitianta. Le linn idirbhearta sínála ar airde, téann fuinneamh i bhfuinneamh teasa, agus mar sin laghdaíonn méid na sínáile agus d’fhéadfadh sin leadháil go distortiún nó caillteanas sínáile.

Conasacht teasa (dúshraith scuirte teasa): Níl copar ach an-chonasiúil do leictreachas, ach freisin do theas. Is féidir le teas ón taobh atá ag teocht seomra rith a chur leis an gcábla isteach sa réigiún criognéiseach, ag cur dúshraith mór teasa ar an gcóras fuaraithe agus d’fhéadfadh sé éagothruitheacht chórais a chúisithe.

Tá “draíocht” na gcábail shuperthionduithe faoi themperatúir íseal i ngnáth neamh-iomasúchán leictreach agus indhúchán íseal teasa, a ligean dóibh sínálacha micreataithe a aistriú gan laghdú beag le gach iontais, agus comhlacht timpeallacht íseal-an-teochta a chosaint go héifeachtach.

3. Cásanna feidhme

Ríomhaireacht Chuantamach: Seachadann na cáblaí seo sínálacha smaointe agus léite micreataithe go beacht do qubits shuperthionduithe, ag laghdú míchothromaíochta a dhéanann teoiseanna teasa.

Fisic Réimse Ardghniomhach: I bhfadaí partaicíní agus córais MRI, cinntíonn cáblaí coaisialta superthar-alla ar tharchur sínáil ard-mhinicíochta a bheidh marbh-leithas faoi réimsí láidir mheideach.

Taiscéalaíocht Spáis: I bhfána agus córais bhrath infra-dhearg a éilíonn fionnuar criogéineach, cabhraíonn na cáblaí seo le hathbheochan an-ard a choinneáil agus lód teasa a laghdú.

4. Superthar-alluithe Fadtéite (LTS) i gcomparáid le Superthar-alluithe Ardtéite (HTS)

Cábal Coaisialta Superthar-allach Fadtéite (LTS): Ábhair lena n-áirithear NbTi agus Nb3Sn, ag feidhmíocht faoi 10 K ag úsáid héliam leacht, go príomha do tharchur sínáile agus tomhaltas cruinn.

Cábal Cumhachta Superthar-allach Ardtéite (HTS): Ábhair lena n-áirithear YBCO agus BSCCO, ag feidhmíocht ag 65–77 K ag úsáid aniaróigine leacht, go príomha do tharchur cumhachta ard-srutha.

Críoch

Is féidir cáblaí comhaisiacha faoi-thiontaithe fána-temperatúir íseal a mheas mar mhórbhealaí faisnéise ar scála bheag nach bhfuil cadh a chailleadh acu. Ligeann siad dtrasmitéireacht shínale micreothónair gan cadh a chailleadh ag an am céanna agus iad teasa leatach a chosc i gcórais fána-theocht an-íseal.

Le taithí fhadtéarmach ar theicneolaíochtaí cáblaí arshonraithe agus ar thoirneacht, leanann Hotten ar aghaidh ag feabhsú ábhar na gceangail, struchtúr na ndiotail agus staidhmhíleachta an chábla go hiomlán, ag soláthar réitigh iontaofa do thrasmitéireacht shínale arsonraithe agus faoi-thiontaithe.