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高温超导磁力仪测控装置研制

高温超导磁力仪测控装置研制

作者：任胜男吉林大学

学位级别：硕士

高温超导磁力仪具有直接测量磁场、磁场分辨率高、动态范围大、频带宽且低频响应好等优点,因此在生物磁测量、地磁测量、材料无损检测、基础物理研究等许多领域有潜在的应用前景。将高温超导磁力仪应用于瞬变电磁法,不仅可以加大瞬变电... 详细信息

高温超导磁力仪具有直接测量磁场、磁场分辨率高、动态范围大、频带宽且低频响应好等优点,因此在生物磁测量、地磁测量、材料无损检测、基础物理研究等许多领域有潜在的应用前景。将高温超导磁力仪应用于瞬变电磁法,不仅可以加大瞬变电磁法的勘探深度,提高横向分辨率,为确定矿体的位置提供更多的信息。在目前我国地表有露头或浅层的矿产资源大部分已经被开采的情况下,高温超导磁力仪的应用,将有利矿产资源的勘探和开发向深部进展。本文依托于“863”国家高科技发展计划项目子课题《航磁矢量(三分量)测量关键技术研究及样机研制》开展研究工作。该研究基于SQUID的工作原理,以高温超导磁力仪射频头电路为基础,设计并研制了高温超导磁力仪测控装置,并通过对测试结果的分析,验证了该装置的可行性、通用性以及实用性。

关键词： SQUID 测控装置超导磁力仪

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量子磁力仪评说

工程地球物理学报 2004年第6期1卷 499-507页

作者：张昌达董浩斌中国地质大学地球物理与空间信息学院武汉430074

作者在本文中全面扼要地论述了各种量子磁力仪的基本原理、研究和开发方面的进展以及应用情况。量子磁力仪包括核子旋进磁力仪(质子、He3)、欧弗豪泽-阿布拉姆质子磁力仪、光泵磁力仪(He4、K、Cs、Rb)、原子磁力仪和超导磁力仪。重点介... 详细信息

作者在本文中全面扼要地论述了各种量子磁力仪的基本原理、研究和开发方面的进展以及应用情况。量子磁力仪包括核子旋进磁力仪(质子、He3)、欧弗豪泽-阿布拉姆质子磁力仪、光泵磁力仪(He4、K、Cs、Rb)、原子磁力仪和超导磁力仪。重点介绍了:1)法国和加拿大制造的欧弗豪泽-阿布拉姆质子磁力仪,这种磁力仪可能接替质子磁力仪;2)欧洲航天局考虑用作卫星磁测的新型He4光泵磁力仪,由法国***-ger等研制(美国帕拉托密克公司的***博士等也独立地作了类似的研究和开发工作),采用可调谐激光器作光源(利用D0线),灵敏度很高,各向同性良好;3)气态碱金属(K、Cs、Rb)光泵磁力仪(目前仍用元素灯作光源,利用D1线),应用广泛;4)美国普林斯顿大学物理系***教授和华盛顿大学物理系的***等研制成的一种新型原子磁力仪,完全利用光学方法测量磁场,灵敏度达到0.54fT／Hz1/2(1fT=10-15T,fT,飞特),将来可能达到10-18T;5)超导量子干涉磁力仪,这种磁力仪在4°K条件下工作时,灵敏度最高,达到1fT／Hz1/2,而且测程大,频带很宽(0-n×106Hz),能够响应快速变化的磁场,最近出产的高温超导磁力仪(HTC SQUID),比较轻便,不仅可作磁测,而且可用于电磁法测量。

关键词：质子磁力仪欧弗豪泽磁力仪光泵磁力仪超导磁力仪原子磁力仪

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量子磁力仪研究和开发近况

物探与化探 2005年第4期29卷 283-287页

作者：张昌达中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074

介绍了核子旋进磁力仪、欧弗豪泽磁力仪、光泵磁力仪、超导磁力仪和原子磁力仪研究和开发近况,提出了开展研究工作的建议。

关键词：核子旋进磁力仪欧弗豪洋磁力仪光泵磁力仪超导磁力仪原子磁力仪

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RF—SQUID磁力仪

地学仪器 1991年第2期 25-27页

作者：杜江周志恒

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桂林甲宅太平岩洞穴石柱的古地磁年龄

中国岩溶 1995年第3期14卷 247-250页

作者：刘育燕中国地质大学地球物理勘探系

以拉尚（Ｌａｓｃｈａｍｐ）地磁极偏移现象，推测了桂林太平岩洞穴石柱中部的古地磁年龄，并通过分析石柱下部的剩磁方向以及剩磁强度特征，指出该部可能因后期地下水改造而受到现代磁场重磁化。

关键词：古地磁超导磁力仪石柱桂林洞穴太平岩洞

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RF SQUID工作点自动搜索算法研究

山东农业大学学报（自然科学版） 2015年第5期46卷 775-778页

作者：任胜男申茂冬赵静吉林大学仪器科学与电气工程学院吉林长春130022

为了解决传统RF SQUID工作点手动调节,人眼观察输出波形,调节工作繁琐,不适合野外工作的问题,提出一种基于最速下降法的非线性二元函数极值搜索最佳工作点算法。采用最速下降法求函数极值的方法,利用最速下降法在最小值搜寻的迭代原理,... 详细信息

为了解决传统RF SQUID工作点手动调节,人眼观察输出波形,调节工作繁琐,不适合野外工作的问题,提出一种基于最速下降法的非线性二元函数极值搜索最佳工作点算法。采用最速下降法求函数极值的方法,利用最速下降法在最小值搜寻的迭代原理,使RF SQUID自动搜索到最佳工作点,开发了相应的工作点搜索软件,并将该应用于高温超导磁力仪RF SQUID的工作点调节中。通过实验证明利用此算法可以使RF SQUID自动搜索到最佳工作点,降低了操作的复杂性,提高了工作效率,满足超导磁力仪在野外勘探工作的要求。

关键词： RF SQUID 最速下降法二元函数极值超导磁力仪

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射频超导量子干涉器及测量系统

复旦学报(自然科学版) 1987年第2期 235-238页

作者：范长鑫邱经武唐志明唐凤奇陈开远吴皖光沈云虎复旦大学物理学系复旦大学电子工程系

本文报导一个用射频偏置的点接触固定器件制作的超导量子干涉器测量系统.传感器等效磁通噪声约,输入能量灵敏度优于1×10-27J/Hz.

关键词：超导量子干涉器件约瑟夫逊结约瑟夫逊效应器件超导磁力仪磁强计

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基于六棱台全张量磁梯度探头的目标定位方法

舰船电子工程 2019年第9期39卷 41-44页

作者：丁彪胡迪于振涛海军航空大学教务处烟台264001 海军潜艇学院遥感所青岛266041

超导磁力仪具有灵敏度高、抗干扰能力强的特点,利用超导磁力仪和超导磁梯度计构建六棱台全张量磁梯度探头,提出了一种基于六棱台全张量磁梯度探头的磁性目标定位方法。首先建立了六棱台传感器分布的几何模型,然后计算了传感器测量值与... 详细信息

超导磁力仪具有灵敏度高、抗干扰能力强的特点,利用超导磁力仪和超导磁梯度计构建六棱台全张量磁梯度探头,提出了一种基于六棱台全张量磁梯度探头的磁性目标定位方法。首先建立了六棱台传感器分布的几何模型,然后计算了传感器测量值与磁梯度张量值之间的关系,最后提出了目标定位方法,通过仿真实验分析可得,论文提出的基于六棱台全张量磁梯度探头的定位方法定位精度高,影响定位效果的主要因素为超导磁力仪的测量精度和探头与目标之间的距离。

关键词：六棱台超导磁力仪全张量定位

低噪声前置放大器及其与dc—SQUID的匹配耦合

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吉林大学学报（地球科学版） 1983年第2期26卷 127-131页

作者：尹志范

影响dc—SQUID超导磁力仪极限分弁率的噪声源主要有三个:dc—SQUID噪声、源阻抗匹配耦合网络热噪声,放大器固有噪声。本文探讨了减小后两者噪声影响的途径。通过合理选用器件和安排线路,设计安装的前置放大器等效噪声温度可低达4.2K以... 详细信息

影响dc—SQUID超导磁力仪极限分弁率的噪声源主要有三个:dc—SQUID噪声、源阻抗匹配耦合网络热噪声,放大器固有噪声。本文探讨了减小后两者噪声影响的途径。通过合理选用器件和安排线路,设计安装的前置放大器等效噪声温度可低达4.2K以下。试验制做了低温源阻抗匹配耦合网络,用它进行dc—SQUID与室温低噪声前置级的耦合,使电子系统输入端最小可检测的电压信号达到0.02nV/√Hz。因此,可望应用国产器件得以解决对于dc—SQUID磁力仪使电子系统固有噪声不优势于dc—SQUID信号源噪声的问题。

关键词： SQUID dc 前置放大器超导磁力仪电子系统场效应管结电容谐振变压器电压传输比放大器输出