低温电流比较器（CCC）的用途，超导低温，SQUID

低温电流比较器（Cryogenic Current Comparator, CCC）已被开发用于电气计量学，目的是以极高的精度比较两个电流的比值[1]。这对于高精度的电阻测量、非接触式测量微小电流或小电流的放大等应用至关重要。

例如，粒子加速器或储存环中的束流强度需要精确测量。在满足以下要求时，存在一个主要问题：

束流的能量必须不受影响。

必须能够测量非常小的束流。

测量结果需要与国家标准对接。

在加速器研究中，监测和无损测量极小束流强度是一个巨大的挑战。需要测量的束流由带电粒子（如离子、质子或反质子）产生。特别是反粒子的产生过程极为复杂且产量低。

为了解决这一问题，可以通过利用CCC原理的无损束流监测系统，检测由运动中的带电粒子产生的磁场[2]。

CCC原理

低温电流比较器（CCC）由一个超导低温SQUID（超导量子干涉仪）、一个超导环形接收线圈和一个高效的超导屏蔽构成。该设备能够测量连续（直流）和脉冲束流。

CCC能够实现6至65 pA Hz⁻¹/²的电流分辨率，具体取决于频率范围，这使得它能够以高精度测量每秒10⁷粒子强度的离子束。

为了测量如此微小的电流，CCC采用了直流SQUID记录技术[3]，需要使用液氦（4.2K）进行冷却，即通过低温容器（cryostats）实现。

目前，CCC所用的低温容器主要由金属材料制成。为了避免由于电磁噪声引起的干扰电流，这些冷却系统通常在4.2K区域内设置了必要的电路断路器。