超导磁通变换器（Flux transformer）是一个纯超导环路，具有磁通量子化（flux quantization）效应；常用在超导量子干涉仪（superconducting quantum interference device，SQUID）磁传感器中，实现被测磁通信号的线性变换和转移。

磁通变换器，通常包含拾取线圈和输入线圈两部分，如图1所示。拾取线圈，像天线一样，捕获待测空间的磁场，常见的构型有：磁强计，一阶梯度，二阶梯度等。输入线圈，则像聚焦器，将拾取线圈捕获磁通的一部分转移并聚焦到磁敏感元件——SQUID中，实现被测磁通信号的线性变送。

图1. 常见的磁通变换器

磁通变换器的等效电路，如图2（a）所示。可以看到：拾取线圈L_p 在被测区域捕获磁通Φ_p；在磁通量子化效应的作用下，Φ_p被线性转换成超导环流i_T；i_T则在输入线圈产生与目标元件j 耦合（互感为M_ij）的磁通Φ_ij，作为磁通变换器的输出。

MFF图是一种以磁通为载流子的载流子流（ECF）图，满足所画即所得原则——只要绘制出MFF图即得电路方程和系统模型，完全适用于磁通变换器电路的建模。

磁通变换器的MFF图，如图2（b）所示。纯超导环路Loop-1是一个不接载流子传输通道的磁通容器（magnetic-flux container，MFC）[1][2]。MFC间通过互感相互作用，其工作原理类比，如图2（c）所示。

图2. 磁通变换器的等效电路、MFF图及类比

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电磁场通量分配模型（Electromagnetic-Flux-Distribution Model）[1]是一种以电荷和磁通为载流子，分析电路，特别是相位相关（phase-dependent）电路（如约瑟夫森结电路，相滑移结电路）的通用模型；其对应的 磁通流通图（Magnetic-Flux-Flow diagram，MFF diagram）[2][3]和电通流图（Electric-charge-flow diagram，ECF diagram）[4] 是描绘电荷和磁通传输的新型交互式电路图，能帮助我们更直观地分析载流子的电磁场相互作用，加深对电路功能的理解。特别的，MFF图以磁通为载流子，直观地诠释了 具有宏观量子效应的超导约瑟夫森结电路 的工作原理。

[1] Y. L. Wang, "An Electromagnetic-Flux-Distribution Model for Analyses of Superconducting Josephson Junction Circuits and Quantum Phase-Slip Junction Circuits," IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 32, no. 5, pp. 1-6, Aug 2022.

[2] Y. L. Wang, "Magnetic-Flux-Flow Diagrams for Design and Analysis of Josephson Junction Circuits," IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 33, no. 7, pp. 1-8, Oct 2023

[3] Y. L. Wang, "A general flux-Based Circuit Theory for Superconducting Josephson Junction Circuits," arXiv:2308.01693, pp. 1-35, 2023.https://doi.org/10.48550/arXiv. 2308.01693

[4] Y. L. Wang, " Electromagnetic-Field-Based Circuit Theory and Charge-Flux-Flow Diagrams," arXiv:2403.16025, pp. 1-40, 2024.https://doi.org/10.48550/arXiv.2403.16025