Cover DIN EN 61788-22-1 VDE 0390-22-1:2018-08
größer

DIN EN 61788-22-1 VDE 0390-22-1:2018-08

Supraleitfähigkeit

Teil 22-1: Supraleitende elektronische Bauelemente – Generische Spezifikation für Sensoren und Detektoren

(IEC 61788-22-1:2017); Deutsche Fassung EN 61788-22-1:2017
Art/Status: Norm, gültig
Ausgabedatum: 2018-08
VDE-Artnr.: 0300095

Inhaltsverzeichnis

Die Supraleitung bietet verschiedene Möglichkeiten für die Detektion und Messung verschiedenster Messgrößen. Eine Reihe von Sensoren und Detektoren wurden bisher entwickelt, unter Ausnutzung von Eigenschaften wie supraleitenden Energiebandlücken, scharfen Übergängen zwischen Normal- und Supraleitung, nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinien, kohärenten Supraleitungszuständen sowie der Quantisierung des magnetischen Flusses. Alle diese Eigenschaften können durch die Wechselwirkung mit elektromagnetischen Feldern beeinflusst werden. Supraleitende Sensoren und Detektoren erreichen eine extrem hohe Leistungsfähigkeit bei der Energie- und Zeitauflösung und weisen ein sehr geringes Eigenrauschen auf. Die meisten dieser Eigenschaften sind mit anderen physikalischen Effekten nicht erreichbar.
Der Begriff "Sensor" wird üblicherweise für die Messung stationärer oder langsam veränderlicher physikalischer Größen, wie z. B. Strom oder Temperatur gebraucht. Der Begriff "Detektor" wird hingegen meist im Kontext der Messung einzelner Quanten, z. B. von Photonen oder Teilchen verwendet. Eine eindeutige Abgrenzung zwischen den Begriffen "Sensor" und "Detektor" ist allerdings nicht möglich. Im diesem Dokument werden daher sowohl "Sensor" als auch "Detektor" verwendet. Zudem kann ein Detektor auf dem Einsatz eines Sensors beruhen. Ein Beispiel dafür ist ein Röntgendetektor, welcher ein Kantenbolometer (engl. transition edge sensor bzw. TES) als Sensor ausnutzt, um den Temperaturanstieg durch die Absorption der Photonenenergie zu messen. In diesem Dokument wird z.B. der Begriff "TES-Röntgendetektor" für den die Detektion von Röntgenstrahlung mit Hilfe von Kantenbolometern verwendet.
Supraleitende Sensoren und Detektoren werden in einer Vielzahl von Anwendungsfeldern eingesetzt, z. B. in der medizinischen Diagnostik, der Telekommunikation, der geologischen Erkundung, in astronomischen Geräten, der quantenbasierten Informationsverarbeitung sowie in analytischen Messgeräten. Für Anwender in diesen Feldern ist die IEC-Normung erforderlich, da die Terminologie bislang nicht eindeutig ist und keine graphischen Symbole und keine Prüfverfahren existieren.
Der hier vorliegende Teil 22-1 der internationalen Normenreihe IEC 61788 "Supraleitung" beschreibt allgemeine Elemente der Spezifikationen für supraleitende Sensoren und Detektoren, welche die Basis für Spezifikationen für verschiedene Sensoren und Detektoren in anderen Teilen von IEC 61788 darstellen. Die beschriebenen Sensoren und Detektoren bestehen im Wesentlichen aus supraleitenden Materialien und beruhen in ihrer Funktion auf supraleitenden oder verwandten Phänomenen. Die zu bestimmenden Messgrößen sind magnetische Felder, elektromagnetische Wellen, Photonen, Elektronen, Ionen, a-Teilchen und andere.