Superconducting source and sensor of single bubbles to study nucleate boiling of liquid helium

Анотація

Джоулеве тепло, що виділяється резистивними елементами кріогенних мікро- і нанопристроїв, часто призводить до кипіння охолоджуючих кріогенних рідин (гелію, азоту). У статті запропоновано експериментальний метод дослідження динаміки утворення та розвитку поодинокої парової бульбашки в кріогенній рідині шляхом вимірювання зміни температури надпровідного тонкоплівкового мікромістка, який знаходиться в резистивному стані з одним центром або лінією проковзування фази. Він слугує як джерелом тепла для генерування поодиноких бульбашок, так і сенсором температури поверхні завдяки його надлишковому струму, що залежить від температури. Експериментально визначено середню швидкість відриву бульбашки та середній об’єм окремої бульбашки для бульбашкового кипіння гелію. Отримані значення добре узгоджуються з даними інших авторів, знайденими в літературі.