20世紀(jì)初,海洋磁力測(cè)量是用陸地上所用的磁測(cè)儀器和方法在非磁性的木帆船上進(jìn)行的,由于速度慢、精度低,沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用。1956年制造出用于海上測(cè)量的質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀,其測(cè)量方法簡(jiǎn)便、精度高、傳感器不用定向,從而奠定了海上磁測(cè)的基礎(chǔ)。從50年代末期以來(lái),海上磁力測(cè)量蓬勃發(fā)展,目前航跡已遍布各大洋,尤其是在大陸架區(qū),為發(fā)現(xiàn)和圈定大型含油氣盆地作出了貢獻(xiàn)。在各大洋區(qū)所發(fā)現(xiàn)的條帶狀磁異常十分壯觀,為海底擴(kuò)張說(shuō)提供了依據(jù)。中國(guó)已完成淺海地區(qū)中等比例尺的海上磁測(cè)。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司研制的超導(dǎo)磁力儀將極大地促進(jìn)海洋磁測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。超導(dǎo)梯度計(jì)的作用是:將較強(qiáng)的地球磁場(chǎng)過(guò)濾,保留目標(biāo)磁場(chǎng)的變化量。超導(dǎo)量子干涉器超導(dǎo)磁力儀動(dòng)態(tài)
近些年來(lái),世界發(fā)達(dá)國(guó)家都在加緊研究基于超導(dǎo)量子干涉器(SQUID)高靈敏磁力儀,分別用于資源勘探、海洋資源勘探、海洋探測(cè),以及道路空洞探測(cè)、危房危樓檢測(cè)等領(lǐng)域,尤其應(yīng)用于生物磁測(cè)量、潛艇探測(cè)和對(duì)潛通信等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi),北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司專(zhuān)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(kāi)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)(亦稱(chēng)超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器或超導(dǎo)磁測(cè)量傳感器),已經(jīng)普遍應(yīng)用于國(guó)家重大工程建設(shè)和國(guó)家防御能力建設(shè)。超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng)由超導(dǎo)量子干涉器(SQUID)、超導(dǎo)磁梯度計(jì)、超導(dǎo)磁強(qiáng)計(jì)、低噪聲放大器、全張量算法軟件和低溫容器組成。超導(dǎo)磁力儀可應(yīng)用于大地電磁測(cè)量、海洋探測(cè)、磁導(dǎo)引頭、對(duì)潛通信接收機(jī)、魚(yú)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、糧食、中藥材及非金屬材料磁性能檢測(cè),必將在海洋探測(cè)、甚低頻通信、大地電磁測(cè)量、生物磁測(cè)量、種子磁特性測(cè)量等領(lǐng)域發(fā)揮長(zhǎng)大作用。上海磁梯度計(jì)超導(dǎo)磁力儀特征超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID):將微弱的心臟信號(hào)從強(qiáng)大的環(huán)境磁場(chǎng)中提取出來(lái)。
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。磁通門(mén)磁力儀精度為0.1nT。對(duì)應(yīng)于 0.1 nT/(20m), 也就是說(shuō),如果用磁通門(mén)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,磁通門(mén)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(wú)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(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的精確測(cè)量。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司在王家素教授的帶領(lǐng)下,率先完成了超導(dǎo)磁力儀研發(fā)。
根據(jù)資料顯示,非洲和南美洲之間的區(qū)域正在發(fā)生地磁減弱現(xiàn)象,那么這種現(xiàn)象會(huì)給地球帶來(lái)什么影響呢?地磁可以形成一種保護(hù)機(jī)制,用以保護(hù)其星球地表上的生物,就像地球的地磁時(shí)刻保護(hù)著我們不受宇宙射線和太陽(yáng)輻射的傷害一樣。但是,除了這種作用以外,地磁還會(huì)影響一些電信、衛(wèi)星之間的運(yùn)行,像我們?nèi)粘K玫降氖謾C(jī)、電腦和指南針等物品,都會(huì)受到地磁減弱現(xiàn)象的影響。有些動(dòng)物主要依賴(lài)地磁場(chǎng)導(dǎo)航。研究表明,鴿子、海龜、絕大部分海洋生物都是依賴(lài)地磁場(chǎng)導(dǎo)航的。如果地磁現(xiàn)象不斷減弱,進(jìn)而擴(kuò)散到全地球的話,那么將對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航造成干擾,那時(shí)的地面交通、海上航行和空中交通都會(huì)遭受影響。動(dòng)物找不到方向就不能遷徙。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司研制的超導(dǎo)磁力儀在地磁場(chǎng)變化監(jiān)測(cè)與觀察、地磁場(chǎng)導(dǎo)航等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。超導(dǎo)磁力儀也叫超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器或超導(dǎo)磁測(cè)量傳感器,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于胸悶的檢查和診斷。
北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司研制的超導(dǎo)磁力儀是一種磁梯度全張量測(cè)量系統(tǒng)。磁梯度全張量測(cè)量在地質(zhì)勘探、海洋探測(cè)和甚低頻通信領(lǐng)域都能發(fā)揮非常大的作用。比如,航船和潛艇本身在地磁場(chǎng)的長(zhǎng)期磁化過(guò)程中,具有一定的磁性,可以利用其磁場(chǎng)特性進(jìn)行隱蔽的磁探測(cè)定位和識(shí)別。近幾年,磁梯度張量探測(cè)定位技術(shù)逐漸成為磁測(cè)技術(shù)的研究熱點(diǎn)。美國(guó)、德國(guó)、澳大利亞等國(guó)家相繼研制出一系列磁梯度張量探測(cè)儀器系統(tǒng),并開(kāi)展了大量野外試驗(yàn)。相比與其他傳統(tǒng)磁測(cè)方法,磁梯度張量測(cè)量有比較突出的優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是磁測(cè)技術(shù)的下一次突破。以往的磁異常目標(biāo)定位勘探中,大多采用的磁總場(chǎng)測(cè)量定位方法,這是一種解析信號(hào)法(又稱(chēng)為磁場(chǎng)總梯度模法),這種方法主要根據(jù)對(duì)大量的已有的磁化物體(圓形、方形、柱形、線形等等)的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行比對(duì),進(jìn)而區(qū)分與識(shí)別磁異常目標(biāo)體。這一原理要求必須進(jìn)行大量的先驗(yàn)計(jì)算,并且很難達(dá)到實(shí)時(shí)識(shí)別的特性。超導(dǎo)磁力儀也叫超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器或超導(dǎo)磁測(cè)量傳感器,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于物質(zhì)磁性測(cè)量。高靈敏超導(dǎo)磁力儀聯(lián)系方式
超導(dǎo)磁力儀也叫超導(dǎo)弱磁探測(cè)傳感器或超導(dǎo)磁測(cè)量傳感器,是一種矢量磁力儀,而質(zhì)子磁力儀屬于標(biāo)量磁力儀。超導(dǎo)量子干涉器超導(dǎo)磁力儀動(dòng)態(tài)
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(wú)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(wú)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(kāi)發(fā)磁導(dǎo)航。導(dǎo)引頭有光學(xué)導(dǎo)引頭、無(wú)線電導(dǎo)引頭、紅外導(dǎo)引頭等。這類(lèi)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(wú)法長(zhǎng)期保存。超導(dǎo)量子弱磁探測(cè)技術(shù)開(kāi)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)量子干涉器超導(dǎo)磁力儀動(dòng)態(tài)