Analiza wykorzystania materiałów nadprzewodnikowych w przyrządach optycznych

W artykule zanalizowano wykorzystanie nadprzewodników wysokotemperaturowych w przyrządach optycznych. Omówiono zasadę działania przyrządów optycznych opartych na wykorzystaniu ostrego przejścia do stanu nadprzewodnictwa (bolometry), występowaniu przerwy energetycznej w materiałach nadprzewodnikowych (SQUID-ach) i związanych z tym efektów josephsonowskich oraz niskiej wartości impedancji powierzchniowej nadprzewodników (filtry). Podano genezę powstania przerwy energetycznej w nadprzewodnikach i jej związek z temperaturą krytyczną. Przedstawiono porównanie wpływu przerwy energetycznej nadprzewodników i półprzewodników na ich własności optyczne. Omówiono wykorzystanie nadprzewodników w przyrządach optycznych, czułych na promieniowanie optyczne o bardzo wysokich częstotliwościach fal elektromagnetycznych rzędu tera-hertzów (THz), o wysokiej przenikalności, co stwarza bardzo obiecujące perspektywy z punktu widzenia wykorzystania ich w urządzeniach kontrolnych i zabezpieczających np. na lotniskach. Przedstawione zostanie wykorzystanie nadprzewodników w tomografii komputerowej opartej na obrazowaniu magnetycznego rezonansu jądrowego (MRI) i w filtrach fal elektromagnetycznych.

In the paper it has been analysed application of HTc superconductors in optical devices. The principle of action of these devices is based on the sharp transition to the superconducting state (bolometers), appearance of the superconducting gap and related to this Josephson's effects (SQUID-s) and low surface impedance of superconductors (filters). It has been given the genesis of the appearance suprconducting gap and its relation to the critical temperature. It will be shown in the paper the comparison of the influence of the superconducting and semiconducting energy gap on the optical properties of these materials. It will be considered the application of the HTc materials in the optical imagers sensitive to the optical radiation of the very large frequency of the THz range. This frequency wave range is very attractive from the point of view of the security devices for instance at the airports. It will be too presented the application of superconductors in the computer tomography NMR of the human brain based on the nuclear tomography imaging MRI.