[發(fā)明專利]一種超導(dǎo)全張量磁梯度探頭及超導(dǎo)全張量磁梯度測量系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110251821.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN113030798A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張樹林;王永良;張國鋒;宓現(xiàn)強(qiáng);謝曉明
• 申請(qǐng)（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(hào): G01R33/022
• 分類號(hào): G01R33/022;G01R33/035
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林麗麗

本發(fā)明提供一種超導(dǎo)全張量磁梯度探頭及超導(dǎo)全張量磁梯度測量系統(tǒng)，所述超導(dǎo)全張量磁梯度探頭包括：固定支架，安裝于固定支架上的3個(gè)平面梯度計(jì)及2個(gè)軸向梯度計(jì)；其中，第1個(gè)平面梯度計(jì)用于測量Gxy和Gyx中的任一平面梯度分量，第2個(gè)平面梯度計(jì)用于測量Gxz和Gzx中的任一平面梯度分量，第3個(gè)平面梯度計(jì)用于測量Gyz和Gzy中的任一平面梯度分量，2個(gè)軸向梯度計(jì)用于測量Gxx、Gyy和Gzz中的任兩個(gè)軸向梯度分量。通過本發(fā)明提供的超導(dǎo)全張量磁梯度探頭及超導(dǎo)全張量磁梯度測量系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有超導(dǎo)全張量磁梯度探頭只適用于靜態(tài)測量、低靈敏度動(dòng)態(tài)測量的問題或需要結(jié)合旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致系統(tǒng)構(gòu)建比較復(fù)雜，實(shí)用性不強(qiáng)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超導(dǎo)全張量磁梯度探頭及超導(dǎo)全張量磁梯度測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

全張量磁梯度探頭是一種用于測量全張量一階梯度磁場的探測器，通過獲取磁性目標(biāo)體產(chǎn)生的全張量一階梯度磁場，可實(shí)現(xiàn)磁性目標(biāo)體的精確定位，廣泛應(yīng)用于地球物理、磁異常探測等領(lǐng)域。

超導(dǎo)全張量磁梯度探頭是一種通過超導(dǎo)量子干涉器件實(shí)現(xiàn)的超導(dǎo)全張量探測器。目前，超導(dǎo)全張量探測器的實(shí)現(xiàn)方式有以下兩種：一種是基于8-12個(gè)磁強(qiáng)計(jì)搭建，通過測量磁強(qiáng)計(jì)的輸出，以合成梯度的方式獲取全張量一階梯度分量；該方式由于受磁強(qiáng)計(jì)動(dòng)態(tài)范圍的限制，只適用于靜態(tài)測量或低靈敏度動(dòng)態(tài)測量。另一種是基于1個(gè)梯度計(jì)，以錐形的方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過測量和解算，獲得全張量一階梯度分量；該方式由于需要結(jié)合旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)構(gòu)建比較復(fù)雜，實(shí)用性不強(qiáng)。

鑒于此，探尋新型的超導(dǎo)全張量磁梯度探頭，對(duì)于全張量技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義，是目前迫切需要解決的技術(shù)問題。

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超導(dǎo)全張量磁梯度探頭及超導(dǎo)全張量磁梯度測量系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有超導(dǎo)全張量磁梯度探頭采用8-12個(gè)磁強(qiáng)計(jì)搭建時(shí)存在因受磁強(qiáng)計(jì)動(dòng)態(tài)范圍的限制，只適用于靜態(tài)測量或低靈敏度動(dòng)態(tài)測量的問題或采用1個(gè)梯度計(jì)搭建時(shí)存在因需要結(jié)合旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)構(gòu)建比較復(fù)雜，實(shí)用性不強(qiáng)的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種超導(dǎo)全張量磁梯度探頭，所述超導(dǎo)全張量磁梯度探頭包括：固定支架，安裝于所述固定支架上的3個(gè)平面梯度計(jì)及2個(gè)軸向梯度計(jì)；其中，第1個(gè)所述平面梯度計(jì)用于測量Gxy和Gyx中的任一平面梯度分量，第2個(gè)所述平面梯度計(jì)用于測量Gxz和Gzx中的任一平面梯度分量，第3個(gè)所述平面梯度計(jì)用于測量Gyz和Gzy中的任一平面梯度分量，2個(gè)所述軸向梯度計(jì)用于測量Gxx、Gyy和Gzz中的任兩個(gè)軸向梯度分量。

可選地，第1個(gè)所述平面梯度計(jì)以法向朝X方向、切向朝Y方向的固定方式，安裝于所述固定支架上，用以測量Gxy；或第1個(gè)所述平面梯度計(jì)以法向朝Y方向、切向朝X方向的固定方式，安裝于所述固定支架上，用以測量Gyx。

可選地，第2個(gè)所述平面梯度計(jì)以法向朝X方向、切向朝Z方向的固定方式，安裝于所述固定支架上，用以測量Gxz；或第2個(gè)所述平面梯度計(jì)以法向朝Z方向、切向朝X方向的固定方式，安裝于所述固定支架上，用以測量Gzx。

可選地，第3個(gè)所述平面梯度計(jì)以法向朝Y方向、切向朝Z方向的固定方式，安裝于所述固定支架上，用以測量Gyz；或第3個(gè)所述平面梯度計(jì)以法向朝Z方向、切向朝Y方向的固定方式，安裝于所述固定支架上，用以測量Gzy。

可選地，2個(gè)所述軸向梯度計(jì)中，一個(gè)以法向、切向均朝X方向的固定方式，另一個(gè)以法向、切向均朝Y方向的固定方式，安裝于所述固定支架上，用以測量Gxx和Gyy；或2個(gè)所述軸向梯度計(jì)中，一個(gè)以法向、切向均朝X方向的固定方式，另一個(gè)以法向、切向均朝Z方向的固定方式，安裝于所述固定支架上，用以測量Gxx和Gzz；或2個(gè)所述軸向梯度計(jì)中，一個(gè)以法向、切向均朝Y方向的固定方式，另一個(gè)以法向、切向均朝Z方向的固定方式，安裝于所述固定支架上，用以測量Gyy和Gzz。