试析海洋磁力仪的应用

目前来说,磁力仪分为质子旋进式与光泵式两种基本类型,本文就围绕着质子旋进式与光泵式两种海洋磁力仪对其应用展开了探讨,并且对质子旋进式海洋磁力的一个发展分支——Sea Spy磁力仪的原理及应用进行了介绍,最后,对海洋磁力仪的其他应用做了简要概述。     

科研简讯

由我校与中国计量科学研究院共同研制的《超导岩样磁力仪》于今年6月通过鉴定。该仪器是以超导量子干涉器(SQUID)作为敏感元件而进行岩样或其他样品的弱磁性测量装置。主要是为岩石磁学、古地磁学和其他弱磁测量服务的。由于此项测量技术是目前磁测灵敏度最高技术,国内无样机,而国民经济各部门又是迫切需要,故本科研成果解决了原     

采用模型测试区域磁异常信号的影响

井工地下采空区,是一种常见现象。采用超导量子干涉磁力仪,利用COMSOL Multiphysics软件模型,针对不同尺寸的采空区,获得了用模型模拟的采空区磁场数据和不同尺寸采空区的磁场图。在此基础研究了采空区大小对区域磁场信号的影响,为采空区的位置、大小判断工作提供一定的借鉴。     

高温RF SQUID磁力仪射频振荡器

为了提高高温射频超导量子干涉器(RF SQUID:Radio-Frequency Superconducting Quantum Interference Device)磁力仪的磁场灵敏度和稳定性,设计了提供超导量子干涉器谐振回路偏置信号的射频振荡器。该振荡器采用频率连续可调的压控振荡器作为信号源,结合射频信号衰减电路产生SQUID器件所需功率的振荡信号。实验结果表明,该振荡器能产生549.75～947 MHz连续可调的射频信号,信号功率最低可达-98.97 dBm,满足SQUID器件的工作要求。     

OVERHAUSER磁力仪灵敏度表征方法研究

为评价OVERHAUSER 磁力仪的综合性能, 同时为质子磁力仪的研发提供理论指导, 研究了灵敏度在时域和频域的表征方法, 并在理论上证明了两种表征方法本质上的一致性; 分析了采样率对灵敏度的影响; 设计实验标定了JPM鄄2 型质子磁力仪的灵敏度。实验结果表明, JPM鄄2 型质子磁力仪灵敏度时域表征为0. 18 nT,频域表征为0. 32 nT/ Hz@0. 1 Hz, 得到了测量数据日变分量、噪声分量的频域分布图。     

基于采空区深度变化磁梯度测量磁场信息的仿真

利用超导量子干涉磁力仪,针对矿山采空区磁法探测。根据基本的磁场环境建立数学模型并进行仿真计算,预测在发现采空区上磁梯度测量相对于总磁场强度和分量测量具有探测深度上的优势。总结了以采空区的深度作为变量进行仿真计算的过程,验证了梯度测量的计算结果在1 000 m的深度拥有更好的辨识度,能够反映磁异常信息作为实际探测的应用。     

质子磁力仪及其标定信号源的研究

简要的论述了地质仪器的概念,介绍了质子磁力仪的工作原理及其特点,并且研究了系列质子磁力仪测程标定信号源,提出其存在的问题以及解决问题的方法,给出来新的标定信号源的方案,为质子磁力仪的改进提供新的思路.     

TBCCO/LAO高温超导薄膜的电阻转变和各向异性

将Tl2Ba2CaCu2O8(TBCCO)高温超导薄膜通过磁控溅射的方法沉积到LaAlO3(LAO)衬底上,SEM和XRD的测量结果显示该超导薄膜具有很高的成膜品质.通过标准四引线方法对TBCCO/LAO高温超导薄膜在不同磁场下的电阻转变进行了研究.结果表明:在一定的磁场下TBCCO/LAO超导薄膜具有很强的电阻转变展宽现象,并且当磁场垂直于超导薄膜表面时该超导薄膜显示出更强的电阻转变展宽现象.用热激活辅助磁通流动理论对该超导薄膜的电阻转变展宽现象进行了解释,同时通过分析超导薄膜的电阻转变对该超导薄膜的各向异性进行了讨论.     

冷绝缘高温超导电缆的稳定性研究

冷绝缘高温超导电缆的稳定性问题已经成为高温超导电缆实用化的一个重要课题.介绍了超导体的零电阻特性及低温稳定化理论.建立了超导电缆的等效电路模型和稳态电流分布数学模型.利用有限元分析软件ANSYS和数学建模对超导电缆在稳态下的径向温升进行仿真和计算.分析了均流优化前后层电流分布对超导电缆稳定性的影响.进行了高温超导电缆稳态性能测试实验,并对超导电缆在不同幅值及频率电流下的径向最大温升做了实验测量和结果分析.     

JOM-1 型Overhauser 磁力仪研制

为提高磁力仪的性能, 给出了自主研发的JOM-1 型Overhauser 磁力仪的工作原理及系统硬件构成, 主要介绍了射频激励电路、信号调理电路、工作时序、仪器的噪声水平及实验结果。野外测试表明该仪器实现了数据采集、显示、存储和查看等基本功能, 信号的初始信噪比为96 颐1, 约为自主研发的JPM-1 型普通质子旋进磁力仪的3 倍, 灵敏度可达0. 14 nT。     

超导射频接收线圈品质因数

对超导材料应用于射频接收线圈进行了实验和仿真研究.结果表明,使用超导材料代替铜制成接收线圈可提高品质因数.仿真结果表明使用保留圆环内层护套的超导谐振电感制作接收线圈,也可有效提高谐振回路的品质因数.     

点接触技术在拓扑材料研究中的应用

点接触实验方法最早被用于研究固体材料中的元激发,后来发展到研究超导/普通金属界面上的Andreev反射现象,并利用这种现象探测超导序参量.随着拓扑材料以及拓扑超导领域研究的兴起,点接触实验方法在该领域也发挥了重要的作用.最近几年,点接触实验方法被用于在多种拓扑半金属材料表面诱导并探测超导信号,使其应用范围得到了进一步拓展.本文简要介绍了点接触的基本原理、利用点接触探测样品超导性质的方法以及点接触技术本身的发展,简单回顾了点接触在拓扑超导候选材料中的研究,最后介绍了点接触针尖诱导超导现象的发现以及进展.     

高温超导定子无铁芯感应电机电磁特性分析

近年来,世界各国对于超导技术纷纷投入巨资加紧研究与开发,抢占技术制高点,不断推动超导技术产生新的飞跃,超导技术的应用步伐也迅速加快.将高温超导技术与电机结合研制的超导电机具有明显的优势,但是超导电机若采用传统电机的铁芯结构,超导材料性能将受铁芯磁通饱和的制约.本文利用有限元分析方法对一台初步设计的定子无铁芯高温超导感应电机的电磁特性进行了仿真分析.     

超导及其应用探索

简单介绍了超导的基本知识和超导材料的发展历程,详细阐述了超导材料在能源、电力、交通、科研、通讯、医学等领域的应用及其前景.     

高温超导材料研究进展

超导技术是当下的高新技术之一，对于超导材料的研究一直处于现在进行时.临界温度下的超导材料表现出优异的零电阻特性，能量损耗相对于常规导电材料大幅降低，具有非常高的应用价值.以超导材料发展的时间线为线索，回顾高温超导材料的研究历程.在综合整理国内外研究论文的基础上详细阐述BSCCO、YBCO、铁基超导、MgB₂、有机超导体的发展历程、发展现状以及各自特性，并展望超导材料的发展前景.     

超导材料的研究进展及应用

本文主要综合叙述了超导材料及其超导微观理论的发展历史及现状、超导材料的分类、制备方法、分析测试仪器以及实际应用等。自发现超导现象以来,超导材料的研究一直备受各界科研人士的关注,不断的发展、突破。迄今为止,BCS理论可以很好地解释常规超导体的微观超导现象。近几年发现处于热点的部分先进高熵合金也具有超导性,且BCS理论可以解释其微观超导现象。这一发现引起科研人员的广泛关注。本文主要针对高熵合金超导材料对超导材料的研究进展进行归纳分类,期待对于超导材料的起源、发展历程的了解起到一定的作用,并且对于高熵合金的超导性研究有一定的帮助。     

光泵磁力仪中磁共振光学检测方法研究

在光泵磁力仪中,直接检测塞曼能级跃迁时的信噪比非常低,而采用磁共振光学检测技术,可把对微波量子的检测变换到对能量较微波量子大数万倍的光子的检测上,可大幅度得提高检测信号的信噪比.为此,针对光泵磁力仪中磁共振的光学检测方法进行了研究,论述了吸收室透明度检测法、正交光束检测法、自旋交换碰撞法和调制泵浦光法的基本原理及实验装...     

基于DSP的JPM-1型质子磁力仪研制

为提高传统质子磁力仪综合性能, 同时为研制Overhauser磁力仪提供参考依据, 设计了基于数字信号处理器（DSP: Digital Signal Processor）TMS320F2812研制的JPM-1型质子磁力仪。该磁力仪以DSP为核心实现质子旋进信号的采集和处理, 采用基于DSP的软件过零数频算法计算旋进信号频率。分析了探头初始信号强度, 并通过建立仪器噪声模型分析了仪器噪声。野外测试结果表明, 该磁力仪探头信号初始幅度约为0.4 μV, 初始信噪比为32 ∶1, 灵敏度为0.27 nT。     

基于实时电流采样数据的超导电缆失超检测方法研究

针对超导电缆失超检测方法速度慢、精度低等问题,提出了基于超导电缆波形差异度的失超检测方法.通过简化的超导电缆数学模型,分析了超导电缆处于超导态、失超暂态过程中超导层和屏蔽层电流的差异以及TA饱和对电流波形差异的影响,提出了基于Hausdorff距离的波形差异性度量方法,将其用于超导电缆失超的检测.通过建立超导电缆失超数学模型,对本文提出的失超检测方法与传统的幅值和相角检测方法进行仿真比较研究,验证了本文所提算法的优异性.     

基于多反射腔的原子器件的一些进展

原子器件是多门学科交叉形成的研究领域.它结合原子光谱的稳定性和精密仪器的小型化技术,实现了新型的高精度探测器件.目前原子器件在原子钟、磁力仪和陀螺仪等方面都有着一定的研究规模和可预见的应用前景.多反射腔可以增加原子与光的作用距离,在不改变其他参数的情况下提高器件的灵敏度,是实现高灵敏度小型化原子器件的有效方法之一.本文首先回顾之前基于多反射腔的一些原子器件的进展,并着重讨论基于Herriott腔的原子磁力仪.在这方面,我们利用阳极键合和三维打印光学平台的方法简化光路调节,实现了便于使用的含多反射腔的原子磁力仪,并将其应用到电子与核自旋磁力仪.