全国超导量子干涉器超导磁力仪优势

时间:2021年09月30日 来源:

我们知道,地磁场的梯度值比一般的磁异常的梯度值小的很多,通常在垂直地球表面方向上约为20nT/km,在水平方向上约为5nT/km。考虑短板木桶效应,我们首先要看水平方向上,米级的地磁场梯度量级为5x10-3 nT/m,如果是厘米级,则在水平方向上地磁场的梯度量级为5x10-5 nT/cm。光泵磁力仪精度为0.1nT。对应于 0.1 nT/(20m), 也就是说,如果用光泵磁力仪做弱磁探测,要想探测到与地磁场同量级别的磁异常数值,光泵传感器的基线距离要至少达到20米!! 否则连地磁场的水平梯度都无法区别。 这正如用一个刻度为一米的尺子,去测量钟表里面精密元件的误差一样,根本无法实现真正意义上的精确测量。北京美尔斯通科技发展股份有限公司在王家素教授的带领下,率先完成了超导磁力仪研发。磁法勘探就是用磁力仪测得的数据判断磁异常,寻找规律做出合理的解释。全国超导量子干涉器超导磁力仪优势

北京美尔斯通科技发展股份有限公司已经开发完成了基于超导SQUID传感器的三种超导量子磁探测系统并发布了研究报告。研究报告主要就超导量子磁探测系统应用于城市地下管线探测做一阶段总结。在这个工作中我们研究了初步结果(其中包括实验结果),通过测量换算和数据分析解决地球物理问题。研究的对象具有磁性异常,并位于地球磁场内,研究对象在传导介质(土地和水)中的位置不明,要求根据此对象在空中检测点中产生的磁场大小的测量结果确定它的坐标和有无。为此,项目组采用静磁学反向演算分析法,特别注意磁力仪通道磁流(天线)变压器的结构,使系统的测量通道数更加合理化。项目组应用自行研制的超导SQUID磁力仪,试验验证了各种磁信号的测量和数据处理。被探测目标不仅数量不同(空间中同时分布着一个或者多个检测对象),而且形状(球形,线形,柱形)不同,无论是针对地球磁场电力线而言被检测对象的定位以及材质(弱磁性--钢,或传导物质--铜,黄铜)都有不同,具有代表性和实际应用意义。全国超导量子干涉器超导磁力仪优势超导磁力仪也叫超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器,是一种高灵敏磁力仪,可用于心肌缺血检查和诊断。

北京美尔斯通科技发展股份有限公司基于SQUID技术研制的超导磁力仪可应用于无损探伤。无损探伤是一种材料、机械等领域使用的检查材料的不连续性和缺陷的方法。SQUID作为灵敏的磁场探测器,可以通过缺陷的磁性反常来探伤.由于SQUID可以工作到10Hz以下,直到直流,这一点在金属材料的深层检测中具有很大的优势。SQUID用于无损检测在20世纪80年代被提出之后,国外科研工作者就对此高度关注并在这一领域展开了实验研究,使用低温SQUID,探测线圈与室温样品可距离更近,信噪比高,价格便宜,这将给无损探伤带来很好的前景。国外利用这种方法在实验阶段已经能够实现对飞机机翼的内部缺陷进行检测,能够实现金属材料的腐蚀性检测、桥梁建筑的检测、对集成电路中的短路进行定位等。SQUID应用于无损测量必须解决两个问题:(1)由于涡旋激励场的幅度比较大,要求SQUID的动态范围必须达到一定要求;(2)激励场和环境噪声必须加以抑制,可以使用梯度计。

北京美尔斯通科技发展股份有限公司研制的超导磁力仪亦称超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器,由超导量子干涉器(SQUID)、磁梯度计、磁强计和全张量算法软件组成。其中,SQUID利用低温超导技术,在零下269摄氏度低温时金属-铌的电阻变为零,成为超导体,将超导体做成超导环,把超导环对应部位做成两个极薄的绝缘层( Josephson 结点),当偏置电流 通过时,超导状态破坏,产生Josephson 效应。如果存在一个微弱磁场时,Josephson 结点就会有电压产生,此信号经振荡器取出、放大。超导磁力仪也叫超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器,是一种高灵敏矢量磁力仪,可用于冠状动脉狭窄检查。

基于超导量子干涉器SQUID的磁梯度全张量测量技术,在生物磁测量方面获得了普遍应用,主要有心磁图仪、脑磁图仪、肺磁图仪等。目前研究和生产脑磁图仪的公司至少有CTF,Neuromag,4-D NeuroImaging,Yokagawa,在心磁图仪研究方面则有德国SQUID公司、美国CMI公司等公司。国内,北京美尔斯通科技发展股份有限公司研制成功了秋毫MCG12型心磁图仪,并与北京大学第三医院海淀院区共建了心磁图仪检查中心。心磁图仪适应于冠脉狭窄无创诊断、心肌缺血诊断、心律失常定位、心肌炎、心内膜炎诊断以及微循环疾病诊断。适用于胸闷、心绞痛等不明原因的心脏病确诊。根据卫健委发布的“COVID-19肺炎诊疗方案(第七版)”,COVID-19会引发“心肌细胞可见变性、坏死,间质内可见少数单核细胞、淋巴细胞和(或)中性粒细胞侵润。部分血管内皮脱落、内膜炎症和血栓形成。”心磁图检查属于功能检查,采用的传感器是超导磁力仪。由于心磁图仪可以检查到直流磁场(在心电图上,直流电流的电压为零,但是,心脏的直流磁场B不等于零),和微小的心电流及其改变,因此,灵敏度较高,有望成为COVID-19传染者心肌炎诊断手段。超导磁力仪也叫超导弱磁探测传感器,是一种高灵敏矢量磁力仪,可用于中药材及药品的磁性能检测。全国超导量子干涉器超导磁力仪优势

超导磁力仪也叫超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器,是一种高灵敏矢量磁力仪,可用于地下未爆物探测。全国超导量子干涉器超导磁力仪优势

北京美尔斯通科技发展股份有限公司研制的超导磁力仪是一种磁梯度全张量测量系统。磁梯度全张量测量在地质勘探、海洋探测和甚低频通信领域都能发挥非常大的作用。比如,航船和潜艇本身在地磁场的长期磁化过程中,具有一定的磁性,可以利用其磁场特性进行隐蔽的磁探测定位和识别。近几年,磁梯度张量探测定位技术逐渐成为磁测技术的研究热点。美国、德国、澳大利亚等国家相继研制出一系列磁梯度张量探测仪器系统,并开展了大量野外试验。相比与其他传统磁测方法,磁梯度张量测量有比较突出的优势,被认为是磁测技术的下一次突破。以往的磁异常目标定位勘探中,大多采用的磁总场测量定位方法,这是一种解析信号法(又称为磁场总梯度模法),这种方法主要根据对大量的已有的磁化物体(圆形、方形、柱形、线形等等)的数据采集进行比对,进而区分与识别磁异常目标体。这一原理要求必须进行大量的先验计算,并且很难达到实时识别的特性。北京美尔斯通科技发展股份有限公司专业从事磁梯度全张量测量技术研究,以及基于磁梯度全张量测量技术的超导磁力仪研发生产。该公司研究开发了锋芒GM系列、膺6系列和鲸8系列超导磁力仪系统,可应用于大地电磁测量。全国超导量子干涉器超导磁力仪优势

北京美尔斯通科技发展股份有限公司致力于通信产品,是一家生产型公司。美尔斯通致力于为客户提供良好的膺系列超导磁力仪及应用系,鲸系列超导磁力仪及应用,锋芒系列超导磁力仪及应用,秋毫系列超导磁力仪及应用,一切以用户需求为中心,深受广大客户的欢迎。公司将不断增强企业重点竞争力,努力学习行业知识,遵守行业规范,植根于通信产品行业的发展。美尔斯通立足于全国市场,依托强大的研发实力,融合前沿的技术理念,飞快响应客户的变化需求。

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