Untersuchung und Optimierung von Empfindlichkeit und Rauschverhalten magnetoelektrischer Sensoren

Untersuchung und Optimierung von Empfindlichkeit und Rauschverhalten magnetoelektrischer Sensoren
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磁电传感器的研究和优化

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发表时间：
2013
期刊：
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通讯作者：
R. Jahns
R. Jahns
中科院分区：
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文献类型：
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作者：
R. Jahns

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磁电传感器是一种高性能的磁敏传感器，在韦尔登条件下可以产生超量子干涉仪（SQUID）。因此，它是一种用于检测生物磁场的ME传感器。 磁感应器的激励和激励的研究和优化将使这一课题成为现实。Hierzu韦尔登zunachst die versedenen Rauschquellen von Sensor and rauscharmen Vorverstarker analysiert.数据分析师是一个非常重要的人，他们把ME-磁力计的光谱分析得非常准确，并与测量仪进行了比较。此外，还可以通过信号-路径-路径优化来分析路径间的冲突。在科学技术上，科学家们会把一种独特的方法引入到研究中来，而这种方法会使研究更加深入。 在生物磁相关的频率为0.1 Hz和100 Hz的情况下，磁电传感器的工作频率为0.1 Hz和100 Hz，其工作频率为3 Hz。因此，我们可以使用各种各样的测量技术来测量ME传感器的频率，这也是韦尔登所能做到的。如果将ME-传感器与“刺激”组合，则存储器冲洗机制将变得更加复杂，因为可以使用一个增强的磁电子信号来检测韦尔登。
Bei magnetoelektrischen (ME-) Sensoren handelt es sich um hochempfindliche Magnetfeldsensoren, die im Gegensatz zu supraleitenden Quanteninterferenzeinheiten (SQUIDs) bei Raumtemperatur eingesetzt werden konnen. Durch ihre hohe Empfindlichkeit und geringe Rauschgrenze sind ME-Sensoren prinzipiell dazu geeignet, biomagnetische Felder zu detektieren. Die Untersuchung und Optimierung der Empfindlichkeit und des Rauschverhaltens magnetoelektrischer Dunnschicht-Sensoren stellen das Thema dieser Arbeit dar. Hierzu werden zunachst die verschiedenen Rauschquellen von Sensor und rauscharmen Vorverstarker analysiert. Dadurch ist es einerseits moglich, das Rauschspektrum von ME-Magnetometern zu berechnen und mit Messergebnissen zu vergleichen. Andererseits erlaubt die analytische Betrachtung des Rauschverhaltens aber auch eine Optimierung des Signal-Rausch-Verhaltnisses. Fur die messtechnische Bestimmung der Rauschgrenze wird zudem ein eigens entwickelter, mehrfach geschirmter Messstand naher erlautert. Um die Empfindlichkeit magnetoelektrischer Sensoren insbesondere im biomagnetisch relevanten Frequenzbereich zwischen 0.1 Hz und 100 Hz zu erhohen, wird weiterhin ein neuartiges Frequenzumsetzungsverfahren vorgestellt, welches die Empfindlichkeit im Vergleich zu herkommlichen Messverfahren um 3 Grosenordnungen steigern kann. Zudem wird gezeigt, dass herkommliche ME-Sensoren mit veranderter Auslesetechnik auch frequenzmoduliert ausgelesen werden konnen. Durch die Kombination zweier ME-Sensoren zu einer "Stimmgabel", ist es schlieslich moglich, mechanische Storeinflusse soweit zu reduzieren, dass mit einer rauschoptimierten Ausleseelektronik magnetische Signale einer tiefen Hirnstimulation detektiert werden konnen.