[發(fā)明專利]基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310440262.5
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN104459572B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王永良;張樹林;孔祥燕;徐小峰;謝曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: G01R33/035
• 分類號: G01R33/035
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所31219
• 代理人: 高磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種傳感器，特別是涉及一種基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)。

背景技術(shù)

超導(dǎo)量子干涉器件(superconducting Quantum Interference Device,SQUID)是目前已知的最靈敏的磁感應(yīng)器件，廣泛應(yīng)用于微弱磁信號的探測。所述超導(dǎo)量子干涉器件是由兩約瑟夫森結(jié)構(gòu)成的超導(dǎo)環(huán)，在量子干涉效應(yīng)的作用下，約瑟夫森結(jié)兩端會產(chǎn)生響應(yīng)磁場的電壓信號。基于超導(dǎo)量子干涉器件的磁傳感器包括：所述SQUID和與所述SQUID相連的讀出電路。

隨著超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲衅鞯耐茝V，基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)由于能夠同時探測多個磁信號而受到關(guān)注。目前，基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)中每個SQUID均連接自己的讀出電路，每個讀出電路為一塊單獨(dú)電路板結(jié)構(gòu)，因此，所述基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)的體積過大，不便于攜帶和使用。

因此，需要對現(xiàn)有的基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)的集成度低、自動化程度低等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)，至少包括：多個超導(dǎo)量子干涉器件；至少一個集成式讀出電路結(jié)構(gòu)，包括：多個讀出電路板，用于將所述超導(dǎo)量子干涉器件所提供的感應(yīng)信號進(jìn)行放大、反饋處理，并予以輸出；將各所述超導(dǎo)量子干涉器件和讀出電路板對應(yīng)相連的第一接口；將各所述讀出電路板所處理的感應(yīng)信號予以輸出的第二接口。

優(yōu)選地，所述集成式讀出電路結(jié)構(gòu)還包括：向所述集成式讀出電路供電、以及與外部設(shè)備相連的第三接口。

優(yōu)選地，所述讀出電路板包括：與所述第一接口、第二接口和第三接口相連的讀出電路單元；與所述讀出電路單元和第三接口相連、且用于基于由所述第三接口接入的所述外部設(shè)備所提供的控制指令控制所述讀出電路單元的狀態(tài)的控制單元；與所述讀出電路單元和第三接口相連的數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換單元，用于在的所述控制單元的控制下通過所述第三接口向所連接的讀出電路單元以及通過所述讀出電路單元向相應(yīng)的超導(dǎo)量子干涉器件供電。

優(yōu)選地，所述第一接口和第二接口均為插接式連接器接口。

優(yōu)選地，所述第三接口為I²C接口。

優(yōu)選地，所述集成式讀出電路結(jié)構(gòu)中包括：間隔各所述讀出電路板的散熱板。

優(yōu)選地，所述基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)還包括：將各所述集成式讀出電路結(jié)構(gòu)排列的固連在一起的組裝部件。

優(yōu)選地，所述組裝部件包括：接口固定板，用于將各所述集成式讀出電路結(jié)構(gòu)中的第一接口排列的固定在一起；安裝在所述接口固定板下方且具有通孔的安裝底部件，用于將各所述超導(dǎo)量子干涉器件的傳輸線通過所述通孔與所述接口固定板上的第一接口相連，其中，所述安裝底部件沿所述通孔向下延伸。

優(yōu)選地，所述基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)還包括：與所述組裝部件的上面固連、且用于將所有所述集成式讀出電路結(jié)構(gòu)予以封裝的屏蔽外殼。

優(yōu)選地，所述基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)還包括：與所述組裝部件的下面固連的容器，用于為所述超導(dǎo)量子干涉器件提供超導(dǎo)環(huán)境。

優(yōu)選地，所述基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)還包括：在所述屏蔽外殼和容器中均設(shè)有散熱通道，其中，所述容器中的散熱通道與所述屏蔽外殼的散熱通道相連通。

優(yōu)選地，所述基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)還包括：在所述屏蔽外殼和容器中均設(shè)有散熱通道，其中，所述容器中的散熱通道中的氣體與外部的空氣泵所輸送的空氣相混合后，輸至所述屏蔽外殼的散熱通道中。

如上所述，本發(fā)明的基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)，具有以下有益效果：每個超導(dǎo)量子干涉器件對應(yīng)一個讀出電路板，實(shí)現(xiàn)完全獨(dú)立的感應(yīng)信號處理傳輸通道，同時，將讀出電路板予以高度集成，能夠有效減小多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)的體積，更便于攜帶。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明的基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示為本發(fā)明的基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)中集成式讀出電路結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明的基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)中的一種優(yōu)選方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4顯示為本發(fā)明的基于多通道的超導(dǎo)量子干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)中的又一種優(yōu)選方式的結(jié)構(gòu)示意圖。