سنتز بهینه ماده ابررسانای ybco و تولید حسگرهای پیشرفته دما بالای squid با هدف تشخیص عیوب زیرسطحی عمیق به کمک روش غیرمخرب جریان گردابی

روش معمولی جریان گردابی برای بررسی غیرمخرب اتصالات جوشکاری دارای محدودیت هایی است که می تواند عیوب را تا عمق خاصی در زیر سطح نمونه مورد بررسی قرار دهد و برای تعیین عیوب عمیق مناسب نیست. این محدودیت با استفاده از سنسور ابررسانای squid می تواند رفع شود. ترکیب غیراستوکیومتری ybco به دلیل دمای ابررسانایی و چگالی جریان بحرانی مطلوب در ساخت سنسورهای بسیار حساس squid کاربرد دارد. خواص و دمای ابررسانایی این ترکیب وابسته به تولید ترکیب خالص و همگن و با نسبت دقیق این ترکیب غیراستوکیومتری در فاز y:123 است. در این تحقیق به تولید این ماده ابررسانای دما بالا به کمک روش سل ژل خود احتراق از نیترات عناصر تشکیل دهنده ترکیب پرداخته شد و با بهره گیری از تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی، وزن سنجی گرمایی، طیف سنجی پراش اشعه ایکس و پراش انرژی اشعه ایکس، شرایط بهینه تکلیس فاز y:123 تعیین شد. در این شرایط فاز ابررسانای y:123 تولید و ناخالصی حذف شد و از طرف دیگر نیاز به عملیات حرارتی بعدی و همین طور فرایند هزینه بر آنیل حذف شد. در نهایت شرایط بهینه رسوب دادن این ترکیب با فرایند pld روی زیرلایه مناسب جهت تولید حسگر اسکوییدی بررسی شد و یک روش بهینه برای این رسوب دهی ارائه گردید. یک روش بهینه جهت الگودهی و تولید سنسورهای ابررسانای دما بالا از جنس ybco برای بررسی غیرمخرب عیوب جوشکاری ارائه شد و همچنین روش بررسی غیرمخرب به کمک این سنسورها بررسی شد.

Optimal SQUID based nondestructive test for detecting subsurface defects with the help of advanced SQUID superconducting sensors and an experimental approach for optimal production method of these sensors from the YBCO superconductor materials

The conventional eddy current method for nondestructive inspection of welding joints has limitations that can examine defects to a certain depth below the surface of the sample and is not suitable for determining deep defects. This limitation can be overcome using the SQUID superconducting sensors. The nonstoichiometric composition of YBCO due to its superconducting temperature and desired critical current density is widely used including the use of highly sensitive SQUID sensors. The properties and temperature of the superconducting compound are related to producing pure and homogeneous with a precise ratio of this nonstoichiometric compound in phase Y:123. In this study, the production of this hightemperature superconductor was carried out using a sol gel selfcombustion process with nitrate forming elements and then produced powder analyzed by TGA, XRD, scanning electron microscopy, and EDX method and optimum conditions for production of Y:123 superconducting nanopowder were obtained by sol gel selfcombustion method. In these conditions, the superconducting phase Y:123 was produced and the impurities were removed and on the other hand, the need for further thermal treatment and the costly annealing process were removed. Finally, optimal conditions for deposition of this compound on the substrate for producing the SQUID sensor were investigated and an optimal condition was presented to produce thin layer YBCO deposited by pulsed laser deposition method and patterned to produce SQUID High temperature Superconductor SQUID sensor. Finally the SQUID based NDT test for detecting subsurfaces defects was investigated.