磁强计主要应用的领域

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超导量子干涉磁强计的应用:

超导量子干涉(SuperConducting Quantum Interference Device)磁强计,是利用约瑟夫森(Josephson)效应设计的极敏感的磁传感器,*高可用于探测T的磁场,是目前为止检测灵敏度*高的磁敏传感器。SQUID磁强计被应用于主要应用于物理、化学、材料、地质、生物、医学等领域各种弱磁场的**测量,如生命科学中对人体心、脑磁波的测量,极低温下的核磁化率、超导体在Tc附近磁化率的涨落、在很宽温度范围内生物化学样品的磁化率,以及岩石磁力等。当然由于其昂贵的造价,目前其市场占有率较霍尔元件传感器偏低,但其突出的高灵敏度将使其不断普及。

原子综合惯性测量装置(comagnetometer)被广泛应用于探索标准模型之外的自旋相互作用。本文则主要介绍了一种用Rb原子检测的新型3He-129Xe综合惯性测量装置,并且用其来识别在气体综合惯性测量装置中的两大类系统效应,一种与二阶磁场梯度有关,另一种与温度梯度有关。同时本文还介绍了基于这种新型惯性测量装置,通过脉冲调制抽运光来测量计算自旋弛豫和频移的方法,脉冲调制抽运光的方法需要结合原子退极化的时间来确定调制频率,这对SERF原子自旋陀螺仪的发展很有启发意义。

磁强计的结构:

SQUID是在用超导体制作的环内引入一个或两个约瑟夫森结制成的器件。目前,用于测量磁场的传感器,有直流超导量子干涉器件(BCSQUID)和射频超导量子干涉器件(RFSQUID)两种。前者是把两个特性完全相同的超导结并联起来,形成双结超导环。若在与环面相垂直的方向施加一外磁场,则流经双结超导环的*大超导电流既是每个超导结结区所穿透的磁通量的周期函数,也是超导环所包围的磁通量的周期函数。两者的周期都是一个磁通量子。通常称之为双结量子干涉效应。射频超导量子干涉器件,是在一超导环上嵌一超导结构作出的。SQUID磁强计一般由SQUID、压差密度计和超导磁场构成。
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