北京南水北調(diào)工程超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器技術(shù)含量

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-02-27

地球是一個(gè)磁體。利用地球磁場(chǎng)的特性建設(shè)和發(fā)展地磁場(chǎng)導(dǎo)航系統(tǒng),是社會(huì)發(fā)展的需要。北斗導(dǎo)航已經(jīng)得到普遍應(yīng)用,深入人心,已經(jīng)成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活不可或缺的導(dǎo)航技術(shù)。但是,由于無線電的特性決定有些地方?jīng)]有導(dǎo)航信息。比如,海洋尤其是深海海域、隧道深部、地下掩體、采礦礦區(qū)等。尤其是太空戰(zhàn)打響后,敵方有可能會(huì)攻擊衛(wèi)星,破壞衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。但是,無論斗爭(zhēng)如何激烈,地球是不會(huì)被“打爛”的。即便轟炸了地球也不會(huì)破壞地球磁場(chǎng)。我們利用地球提供的地磁場(chǎng)可以開發(fā)磁導(dǎo)航。導(dǎo)引頭有光學(xué)導(dǎo)引頭、無線電導(dǎo)引頭、紅外導(dǎo)引頭等。這類導(dǎo)引頭靈敏度較低且容易受到干擾。磁導(dǎo)引頭不容易受到干擾。再比如種子的檢測(cè)。我們知道現(xiàn)在的檢測(cè)手段大部分要用到放射性同位素,同位素將改變樣本種子的特性,無法長(zhǎng)期保存。超導(dǎo)量子弱磁探測(cè)技術(shù)開發(fā)的超導(dǎo)磁力儀,具有靈敏度高,低頻響應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn),是我國(guó)發(fā)展深空、深地和深海戰(zhàn)略,建設(shè)潛艇、UUV等水中目標(biāo)探測(cè)工程,提升對(duì)潛通信與其他甚低頻通信工程的傳輸能力等許多國(guó)家重大海洋工程亟需的關(guān)鍵技術(shù),也是發(fā)展磁導(dǎo)引系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。如果用于種子測(cè)定,不使用任何放射性同位素,此方法是安全有效的。超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器也叫超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于心力衰竭檢查和診斷。北京南水北調(diào)工程超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器技術(shù)含量

建立全國(guó)農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)及種質(zhì)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警體系,開展全國(guó)農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源登記。一是種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)初見成效?!笆濉逼陂g,通過對(duì)農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià),篩選出特性突出、有育種價(jià)值的重要種質(zhì)資源,創(chuàng)制了“普冰”小麥、白羽肉鴨等系列新種質(zhì),培育推廣了一大批突破性新品種。二是國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目有力支持種質(zhì)資源利用?!笆濉币詠?,國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃通過“七大農(nóng)作物育種”重點(diǎn)專項(xiàng)強(qiáng)化種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)利用。三是種質(zhì)資源信息管理不斷加強(qiáng)。加快構(gòu)建種質(zhì)資源大數(shù)據(jù)平臺(tái),將國(guó)家和省級(jí)農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源登記、保護(hù)單位確定、資源信息匯交、共享利用以及監(jiān)督管理等信息統(tǒng)一納入平臺(tái)管理。加快推動(dòng)國(guó)家與省級(jí)之間、保護(hù)單位之間種質(zhì)資源信息實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通與共享共用。探索建立國(guó)家農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源交易平臺(tái),支持創(chuàng)新種質(zhì)上市公開交易、作價(jià)到企業(yè)投資入股,切實(shí)將農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)利用各項(xiàng)任務(wù)落實(shí)落地。對(duì)種子開展磁性測(cè)量研究是一個(gè)新的方向。國(guó)內(nèi),北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司專業(yè)從事磁梯度全張量測(cè)量技術(shù)研究。該公司研究開發(fā)了鋒芒GM系列超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng),可應(yīng)用于種子、糧食、中藥材及非金屬材料等弱磁性物質(zhì)的磁性能檢測(cè)。上海地下未爆物探測(cè)超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器介紹超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器也叫超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于泥石流監(jiān)測(cè)。

超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器亦稱超導(dǎo)磁力儀,是無磁、弱磁材料磁性能檢測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。所謂的無磁材料,具體的說指的是那種不具有磁性的材料,像是常見的銅鋁等。而弱磁材料,指的是那種磁性非常低的材料。在過去的時(shí)候,當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)零件的時(shí)候,非常關(guān)注永磁型物質(zhì)的性能,對(duì)于那些沒有磁性的物質(zhì)的性能卻在很大程度上忽略了。不過由于當(dāng)前時(shí)期,電子工藝不斷發(fā)展,此時(shí)電子設(shè)備開始朝著小型化以及高精確性方向發(fā)展,這時(shí)那種沒有磁性的物質(zhì)的性能對(duì)設(shè)備的特性影響就變得非常受關(guān)注了。通常,我們認(rèn)為銅和鋁屬于無磁材料。但是這是相對(duì)的。在超導(dǎo)磁力儀面前,銅和鋁屬于弱磁性材料。

磁矢量場(chǎng)與磁梯度全張量。梯度場(chǎng)做為一個(gè)矢量場(chǎng),也有與其自身的張量相對(duì)應(yīng)。磁場(chǎng)本身是一個(gè)矢量場(chǎng),在任意坐標(biāo)系下,都會(huì)有三個(gè)分量與之相對(duì)應(yīng)。而每一個(gè)分量在選定的坐標(biāo)系下有三個(gè)磁梯度量,共計(jì)九個(gè)磁梯度量。這九個(gè)磁梯度量構(gòu)成磁場(chǎng)梯度的全部張量分量,簡(jiǎn)稱磁梯度全張量(Magnetic Gradient Full Tensors)。簡(jiǎn)單地了解了什么是磁梯度全張量后,我們?cè)賮碚f一說磁梯度全張量測(cè)量的問題。為了更加清楚明了地說明問題,我們?cè)倥e一個(gè)例子做為對(duì)比。如果要測(cè)量磁梯度全張量,那么必須首先要測(cè)量磁場(chǎng)的三個(gè)分量——假設(shè)你已經(jīng)指定了一個(gè)坐標(biāo)系(笛卡爾坐標(biāo)系、柱形坐標(biāo)系、球形坐標(biāo)系等)。這是磁梯度張量測(cè)量的必要和前提條件。目前能做這項(xiàng)工作的有兩種磁力儀,一種是得到普遍應(yīng)用的磁通門磁力儀,還有一種新型高精度磁測(cè)量?jī)x器——超導(dǎo)磁力儀。目前市面上還有光泵磁力儀。為了弄清楚這幾種磁力儀的根本區(qū)別,我們需要理解磁場(chǎng)總量、磁場(chǎng)的模及磁場(chǎng)總量梯度。磁矢量場(chǎng)與磁梯度全張量測(cè)量比較成熟的技術(shù)是磁梯度全張量測(cè)量技術(shù)。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司專業(yè)從事磁梯度全張量測(cè)量技術(shù)研究,以及基于磁梯度全張量測(cè)量技術(shù)的超導(dǎo)磁力儀研發(fā)生產(chǎn)。超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器也叫超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于開發(fā)胎兒心磁圖儀。

我們知道,地磁場(chǎng)的梯度值比一般的磁異常的梯度值小的很多,通常在垂直地球表面方向上約為20nT/km,在水平方向上約為5nT/km??紤]短板木桶效應(yīng),我們首先要看水平方向上,米級(jí)的地磁場(chǎng)梯度量級(jí)為5x10-3 nT/m,如果是厘米級(jí),則在水平方向上地磁場(chǎng)的梯度量級(jí)為5x10-5 nT/cm。光泵磁力儀精度為0.1nT。對(duì)應(yīng)于 0.1 nT/(20m), 也就是說,如果用光泵磁力儀做弱磁探測(cè),要想探測(cè)到與地磁場(chǎng)同量級(jí)別的磁異常數(shù)值,光泵傳感器的基線距離要至少達(dá)到20米??! 否則連地磁場(chǎng)的水平梯度都無法區(qū)別。 這正如用一個(gè)刻度為一米的尺子,去測(cè)量鐘表里面精密元件的誤差一樣,根本無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的精確測(cè)量。國(guó)內(nèi),北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司專業(yè)從事磁梯度全張量測(cè)量技術(shù)研究,以及基于磁梯度全張量測(cè)量技術(shù)的超導(dǎo)磁力儀研發(fā)生產(chǎn)。該公司研究開發(fā)了鋒芒GM系列、膺6系列和鯨8系列超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng),可應(yīng)用于海洋探測(cè)、磁導(dǎo)引頭、對(duì)潛通信接收機(jī)、魚雷磁導(dǎo)引頭、航空磁測(cè)量等。此外,還可用于未爆物探測(cè)、地下空洞探測(cè)、山體滑坡、泥石流監(jiān)測(cè)、橋梁監(jiān)測(cè)、道路空洞探測(cè)、鐵路路基安全檢查、堤壩安全檢查、河床滲漏等基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測(cè)與檢測(cè),以及種子的磁性能檢測(cè)。超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器也叫超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于心臟瓣膜疾病的檢查和診斷。上海地下未爆物探測(cè)超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器介紹

超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器也叫超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于心肌炎檢查和診斷。北京南水北調(diào)工程超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器技術(shù)含量

北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司基于SQUID技術(shù)研制的磁梯度全張量測(cè)量技術(shù),研究開發(fā)了鋒芒GM系列、鯨8系列和膺6系列超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng)。其中,鋒芒GM系列超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng)可應(yīng)用于無損探傷。無損探傷是一種材料、機(jī)械等領(lǐng)域使用的檢查材料的不連續(xù)性和缺陷的方法。SQUID超導(dǎo)磁力儀作為高靈敏的磁場(chǎng)探測(cè)器,可以通過缺陷的磁性反常來探傷.由于SQUID可以工作到10Hz以下,直到直流,這一點(diǎn)在金屬材料的深層檢測(cè)中具有很大的優(yōu)勢(shì)。SQUID用于無損檢測(cè)在20世紀(jì)80年代被提出之后,國(guó)外科研工作者就對(duì)此高度關(guān)注并在這一領(lǐng)域展開了實(shí)驗(yàn)研究,使用低溫SQUID,探測(cè)線圈與室溫樣品可距離更近,信噪比高,價(jià)格便宜,這將給無損探傷帶來很好的前景。國(guó)外利用這種方法在實(shí)驗(yàn)階段已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)飛機(jī)機(jī)翼的內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè),能夠?qū)崿F(xiàn)金屬材料的腐蝕性檢測(cè)、橋梁建筑的檢測(cè)、對(duì)集成電路中的短路進(jìn)行定位等。SQUID應(yīng)用于無損測(cè)量必須解決兩個(gè)問題:(1)由于渦旋激勵(lì)場(chǎng)的幅度比較大,要求SQUID的動(dòng)態(tài)范圍必須達(dá)到一定要求;(2)激勵(lì)場(chǎng)和環(huán)境噪聲必須加以抑制,可以使用梯度計(jì)。北京南水北調(diào)工程超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器技術(shù)含量