平面阿基米德螺旋谐振器的电动力学

我们对有限长度的平面螺旋超导谐振器进行了电动力学理论与实验研究。该谐振器采用单线阿基米德螺旋形式。利用沿谐振器流动的非均匀交变电流的通用模型及带状表面上的特定边界条件，我们解析获得了此类系统中可被激发的谐振频率 $f_n$。我们还计算了相应的非均匀射频电流分布 $\psi_n (r)$，其中 $r$ 为横跨螺旋的坐标。我们证明，谐振频率与电流分布可由简单关系式 $f_n=f_1 n$ 和 $\psi_n(r)\simeq \sin[\pi n (r/R_e)^2]$ 很好地描述，其中 $n=1,2...$，$R_e$ 为螺旋的外半径。我们对螺旋谐振器电动力学性质的分析与直接数值模拟以及使用专门设计的磁探针和激光扫描显微镜进行的测量结果高度吻合。