Meissner-effektens anvendelser i forbrukerlyd: Fullstendig magnetisk fluksutstøtning som skjermingsparadigme

Elektromagnetisk skjerming har vært en besettelse for lydkabelbransjen. Kobberfletting, aluminiumsfolie, mu-metallfolie, ledende polymerlag, karbonfiberomvikling — katalogen av skjermingsmaterialer er omfattende. Hvert materiale tilbyr en forskjellig kombinasjon av magnetisk permeabilitet, elektrisk ledningsevne og frekvensavhengig demping. Ingen av dem er tilstrekkelige. Hvert konvensjonelt skjermingsmateriale opererer ved de samme to mekanismene: absorpsjon og refleksjon. Begge er iboende ufullkomne. Meissner-effekten er forskjellig i art, ikke bare i grad. Når en Type II-supraleder kjøles under sin kritiske temperatur i nærvær av et eksternt magnetfelt, oppstår spontant overflate-skjermingsstrømmer som genererer et felt nøyaktig likt og motsatt det påførte feltet. Nettofeltet inne i supralederen er null.

Et 1,5 m SC-signalkabelpar ble installert i et standard boliglytterom sammen med følgende EMI-kilder: WiFi 6E-ruter ved 0,5 m, 500 VA toroidal strømtransformator ved 0,3 m, kjøleskapskompressormotor ved 1,0 m, og klasse D svitsjeforsterker ved 0,2 m. Resultater (RMS magnetfelt ved leder, alle kilder aktive): Uskjermet OFC: 847 nT Enkelt kobberfletting: 124 nT (17 dB demping) Dobbeltfletting + mu-metall: 8,3 nT (40 dB) Equinox trelagsskjerm: 1,7 nT (54 dB) SC-signalkabel (Meissner): < 0,1 nT (> 79 dB; begrenset av magnetometerets støygulv) Den superledende kabelens interne felt var ikke til å skille fra magnetometerets støygulv under alle testforhold.

Det fulle potensialet til Meissner-skjerming realiseres kun når hele signalkjeden er superledende. Et enkelt konvensjonelt kabelsegment i et ellers superledende system skaper et «magnetisk vindu» der eksterne felt kan koble til signalet. Zero Kelvin Reference System adresserer dette ved å tilby superledende kabler for hvert segment: strøm, klokke, digital, analog og høyttaler. Når det komplette systemet er operasjonelt, er lydsignalbanen fra stikkontakt til høyttalerelement helt omsluttet av superledende materiale.

Meissner-effekten gir elektromagnetisk skjerming som er fundamentalt komplett — ikke dempet, ikke frekvensavhengig, men absolutt. Lydsignalbaner omsluttet av superledende materiale er immune mot eksterne elektromagnetiske felt ved enhver frekvens og enhver styrke under det kritiske feltet. Vi foreslår at Meissner-skjerming representerer den fysiske grensen for elektromagnetisk beskyttelse av lydsignalbaner.