SQUID三轴矢量稳场在磁计量中的应用研究

批准号:
61873256
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
邱隆清
依托单位:
学科分类:
F0306.自动化检测技术与装置
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
张伟、张树林、伏吉庆、徐小峰、董丙元
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中文摘要
磁感应强度基准装置是弱磁计量的核心系统,是衡量一个国家磁计量水平的重要标志之一。影响该装置性能的一个重要指标是在地球磁场环境下提供一个稳恒磁场。目前主要采用光泵等总场传感器进行总场稳场,在稳场机理方面存在一定的不足。超导量子干涉器件(SQUID)是目前最为灵敏的探测器件,其低噪声、高带宽及矢量探测特性有望为磁感应强度基准装置提供一个性能更加优越的稳态磁场。对此,本课题拟开展基于低温超导SQUID三轴磁强计的矢量稳场及其机理研究。通过研究SQUID噪声特性, SQUID矢量稳场影响因素,以及矢量稳场和总场稳场的机理等,阐明SQUID矢量稳场优越性机理。为新一代磁感应强度基准装置的实用化应用奠定理论和实验基础。
英文摘要
The magnetic induction intensity reference device is the core system of a weak magnetic measurement and is one of the important marks to measure the magnetic field metrology of a country. An important performance index of this system is to provide a ultra-stable magnetic field in the earth’s magnetic field(EMF). At present, it mainly adopts optical pump magnetometer and other scalar magnetic field sensors for field stabilization. The superconducting quantum interference device (SQUID) is the most sensitive magnetic field detector at present. Its low noise, high bandwidth and vector detection characteristics are expected to provide a superior steady magnetic field for magnetic induction intensity reference device. In this project, the vector stability field based on SQUID triaxial magnetometer and its mechanism are studied. By studying the noise characteristics of SQUID, the factors affecting the vector stability field of SQUID, and the different mechanism between the vector field stabilization and scalar field stabilization, the superiority mechanism of SQUID vector stabilization is expounded. It lays the theoretical and experimental foundation for the practical application of a new generation magnetic induction strength reference device.
磁感应强度基准装置是弱磁计量的核心系统,是衡量一个国家磁计量水平的重要标志之一。影响该装置性能的一个重要指标是在地球磁场环境下提供一个稳恒磁场。目前主要采用光泵等总场传感器进行总场稳场,在稳场机理方面存在一定的不足。超导量子干涉器件(SQUID)是目前最为灵敏的探测器件,其低噪声、高带宽及矢量探测特性有望为磁感应强度基准装置提供一个性能更加优越的稳态磁场。对此,本课题开展了基于低温超导SQUID三轴磁强计的矢量稳场及其机理研究。通过研究SQUID噪声特性, SQUID矢量稳场影响因素,以及矢量稳场和总场稳场的机理等,验证了SQUID矢量稳场优越性。在安静地球环境磁场下获得了亚pT级的稳场效果,为新一代磁感应强度基准装置的实用化应用奠定了基础。
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DOI:10.13873/j.1000-9787(2020)04-0020-03
发表时间:2020
期刊:传感器与微系统
影响因子:--
作者:董丙元;包苏新;邱隆清;张树林;荣亮亮;伍俊
通讯作者:伍俊
DOI:--
发表时间:2020
期刊:吉林大学学报(地球科学版)
影响因子:--
作者:包苏新;董丙元;裴易峰;荣亮亮;邱隆清;杜尚宇
通讯作者:杜尚宇
DOI:--
发表时间:2022
期刊:功能材料与器件学报
影响因子:--
作者:李海盛;邱隆清;张国峰;王硕;伍俊;裴易峰;陶泉;倪志;董慧;荣亮亮
通讯作者:荣亮亮
DOI:--
发表时间:2021
期刊:低温物理学报
影响因子:--
作者:宁双;邱隆清;张国峰;伍俊;裴易峰;陶泉;倪志
通讯作者:倪志
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