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公开(公告)号：CN108680877B
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN201810398547.X
申请日：2018-04-28
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： G01R33/035
摘要： 本发明提供一种平衡接线多通道超导量子干涉磁传感器，包括检测磁场的第一、第二SQUID磁通检测电路；为第一、第二SQUID磁通检测电路提供偏置的正偏置源及负偏置源；放大信号并提供反馈电流的第一、第二放大反馈电路；其中，第一、第二SQUID磁通检测电路设置于低温环境中，且连接同一低温地线；正偏置源、负偏置源、第一、第二放大反馈电路设置于室温中，且连接同一室温地线；低温地线与室温地线通过引线连接。本发明减少低温器件和室温电路引线使用，降低引线传热效果，节约低温维持液体(液氦、液氮)的使用，降低系统运行成本；消除引线电阻变化产生的漂移，提高传感器的稳定性和测量精度，同时提高电磁兼容抗干扰能力。
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公开(公告)号：CN105911488B
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201610231301.4
申请日：2016-04-14
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： G01R33/035
摘要： 本发明提供一种超导磁传感器探测线圈及探测器，包括：超导梯度线圈，所述超导梯度线圈为平面线圈，采用平衡的超导绕线结构，包括对称分布的环境磁场平衡区和被测信号感应区，所述环境磁场平衡区和所述被测信号感应区设置有高磁导率材料。基于上述超导磁传感器探测线圈以及SQUID磁传感器构成探测器。本发明提出一种超导磁传感器的探测线圈及探测器，通过在平衡结构的探测线圈中加入高磁导率的材料，实现更多微弱磁信号的捕获，从而增加被测信号的信噪比，应用于胎儿心磁等微弱磁场的检测，具有重要的提升微弱心磁信号检测的能力，提升心磁图仪对胎儿心脏信号监测的能力，具有重要的意义。
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公开(公告)号：CN106199465B
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201510225474.0
申请日：2015-05-05
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： G01R33/035
摘要： 本发明提供一种双级超导量子干涉器放大装置、方法及SQUID磁传感器，该放大装置包括：调制模块将一固定频率的方波调制信号转换成调制磁通；第一级超导量子干涉器探测外部磁通信号获得被测磁通，同时利用耦合的调制磁通将被测磁通的电压输出调制成被调制电压信号；整形转换模块将被调制电压信号进行转换整形，输出调整磁通信号；自复位且传输特性回滞的第二SQUID磁通‑电压转换模块，包括一与整形转换模块耦合相连的第二级超导量子干涉器，响应调整磁通信号，输出对应放大的调整电压信号；解调模块利用方波调制信号对调整电压信号进行解调，输出与被测磁通对应的双级放大的检测电压信号。本发明解决了双级SQUID放大技术中工作点多值性以及工作稳定性的问题。
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公开(公告)号：CN105866712B
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201510029281.8
申请日：2015-01-21
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： G01R33/035
摘要： 本发明提供一种超导量子干涉装置，包括：第一探测模块和第二探测模块分别加载偏置电流；偏置电流使得第一探测模块和第二探测模块具有最大磁通电压传输率；磁通变换模块用于感应磁通信号，将磁通信号转换成第一电流，通过与第一探测模块和第二探测模块互感耦合，将第一电流再转换成第一磁通，并将第一磁通耦合至第一探测模块和第二探测模块；跨接在第一探测模块和第二探测模块之间的反馈模块，用于将第一探测模块和第二探测模块上加载的电压之间的压差转换成第二电流，将第二电流转换成第二磁通，并将第二磁通反馈至所述第一探测模块和第二探测模块。本发明所述的超导量子干涉装置增大了器件磁通‑电压转换的电压响应幅度，提高了传感器的灵敏度。
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公开(公告)号：CN107966670A
公开(公告)日：2018-04-27
申请号：CN201711173941.5
申请日：2017-11-22
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： G01R33/022 , G01R33/035
摘要： 本发明提供一种超导全张量探测装置及超导全张量探测方法，包括一个或两个超导全张量探测单元，分别在两个相互正交的检测位置进行梯度检测，以获取全张量信息；超导全张量探测单元包括三棱柱模块及三个SQUID平面梯度计，三棱柱模块的顶面和底面为直角三角形、侧面为矩形，各SQUID平面梯度计设置于三棱柱模块的各侧面。采用上述超导全张量探测装置，分别在两个相互正交的检测位置进行梯度检测，获取至少五个梯度分量，通过计算得到全张量信息。本发明的模块简单，易于加工，精度高；占用空间小，对液氦损耗小；安装方式灵活，适合多种应用场景。模块复用的方式，极大降低了成本；完全正交设计，直接获取全张量分量，计算误差小，测量精度高。
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公开(公告)号：CN104808156B
公开(公告)日：2018-02-13
申请号：CN201510225475.5
申请日：2015-05-05
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： G01R33/035
摘要： 本发明提供一种SQUID磁传感器及其最佳工作点锁定方法，包括被测磁通信号放大并转换为响应磁通信号的SQUID磁通放大电路；将响应磁通信号线性转换为检测电压信号的SQUID磁通检测电路；根据检测电压信号输出与所述被测磁通信号成比例的响应电压信号，并将响应电压信号转换为磁通信号耦合至SQUID磁通放大电路的第一SQUID磁通锁定环路；控制所述第二SQUID磁通锁定环路稳定在预设工作点上，之后控制信号控制所述第一SQUID磁通锁定环路无冲击锁定的最佳工作点锁定电路。本发明引入了自动锁定电路，能使整个双级SQUID电路锁定在最佳工作点上，且有电路自动完成锁定，无需人为选择工作点和锁定时机，操作简单，使得高性能的双级SQUID磁传感器得以实用化。
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公开(公告)号：CN104880680B
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201410073172.1
申请日：2014-02-28
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： G01R33/035 , G01R33/025
摘要： 本发明提供一种超导量子干涉器磁传感系统，包括：包含第一超导量子干涉器件的第一磁传感器，用于实时调整第一超导量子干涉器件的锁定工作点，并在每次锁定后的一个磁通量程范围内感应并输出与外部磁通的变化相对应的第一感应信号；与第一磁传感器处于同一外部磁通环境中的第二磁传感器，用于感应并输出所处磁通环境的中与外部磁通连续变化相对应的第二感应信号；信号补偿处理单元，用于根据第一感应信号和第二感应信号各自所反映的磁通之差，来确定各磁通量程范围内的磁通相对于预设的磁通量程范围的磁通，并根据所得到的各相对磁通来补偿第一感应信号在失锁期间的变化，将经补偿后的第一感应信号予以输出。以实现本发明在长时间里能够连续测得高精度的感应信号。
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公开(公告)号：CN106556805A
公开(公告)日：2017-04-05
申请号：CN201510628225.6
申请日：2015-09-28
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： G01R33/035
摘要： 本发明提供一种SQUID信号放大模块、放大方法及磁传感器，包括：藉由第n级SQUID电路对被测磁通输入信号进行检测，并输出相应的电流或电压信号；藉由依次串联于反相放大反馈电路与第n级SQUID电路之间的各级SQUID转换电路，将所述电流或电压信号在传输特性单调区间内逐级进行电流或电压到电流或电压的转换，得到与被测磁通信号相对应的响应电压；再藉由反相放大反馈电路输出反相放大电压，并提供负反馈电流。本发明的噪声水平达到SQUID极限本征噪声水平，既可以用于构建极高灵敏度和极低噪声性能的磁传感器，又可以用于SQUID本征噪声测试，开展SQUID的极限噪声性能研究，为极限探测应用和科研提供了有力的工具，具有重要的应用和研究价值。
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公开(公告)号：CN106199465A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201510225474.0
申请日：2015-05-05
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： G01R33/035
摘要： 本发明提供一种双级超导量子干涉器放大装置、方法及SQUID磁传感器，该放大装置包括：调制模块将一固定频率的方波调制信号转换成调制磁通；第一级超导量子干涉器探测外部磁通信号获得被测磁通，同时利用耦合的调制磁通将被测磁通的电压输出调制成被调制电压信号；整形转换模块将被调制电压信号进行转换整形，输出调整磁通信号；自复位且传输特性回滞的第二SQUID磁通-电压转换模块，包括一与整形转换模块耦合相连的第二级超导量子干涉器，响应调整磁通信号，输出对应放大的调整电压信号；解调模块利用方波调制信号对调整电压信号进行解调，输出与被测磁通对应的双级放大的检测电压信号。本发明解决了双级SQUID放大技术中工作点多值性以及工作稳定性的问题。
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公开(公告)号：CN106154187A
公开(公告)日：2016-11-23
申请号：CN201610457760.4
申请日：2016-06-22
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： G01R33/035 , G01R33/022
CPC分类号： G01R33/0354 , G01R33/022
摘要： 本发明提供一种三阶梯度线圈及探测器，包括：平行设置的第一平面二阶梯度线圈及第二平面二阶梯度线圈，所述第一平面二阶梯度线圈与所述第二平面二阶梯度线圈串联后与SQUID磁传感器连接，且所述第一平面二阶梯度线圈与所述第二平面二阶梯度线圈产生的感应电流方向相反。基于上述三阶梯度线圈以及SQUID磁传感器构成的三阶梯度探测器。本发明采用上下两层面二阶梯度线圈，同时检测环境磁场的平面二阶梯度信号，以平面为主、轴向为辅，构成三阶差分；通过增加共模抑制线圈进一步提高共模抑制；通过填充高磁导率材料进一步增强被测信号的强度；进而大大减少环境磁场的干扰，实现高信噪比的胎儿心磁信号检测。
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