宽频带超导重力仪的研制进展

本文报道一种构建宽频带高分辨率超导重力仪(SG)的方法.与已商业化的GWR超导重力仪类似,新型超导重力仪同样使用磁悬浮超导检验质量来构建弹簧振子结构,不同的是弹簧振子的固有频率更高,可以有效覆盖地脉动频带.同时,利用基于超导量子干涉器件(SQUID)的位移传感技术,大幅提高了位移传感灵敏度,以保证仪器在测量带宽扩展之后仍具有与GWR仪器相当的测量分辨率,从而实现对时变重力信号与地球背景噪声信号的同时高分辨观测.宽频带超导重力仪核心部件垂向超导加速度计(VSA)的设计、组装和初步测试已经完成.结果表明,加速度计的噪声本底为8μGal/Hz1/2@0.1Hz,实现了对地脉动信号的高分辨率测量.而为了将仪器噪声本底降低到GWR仪器水平,加速度计的固有频率需要进一步减小,该部分参数优化工作正在进行.本文将对垂向超导加速度计的工作原理、结构和测试结果进行详细介绍.

磁屏蔽舱内极弱磁测量装置结构设计与应用

为准确测量磁屏蔽舱内剩余磁场强度,搜索目标均匀区,开发了极弱磁位移测量装置,详细介绍了极弱磁位移测量装置主要设计参数、结构构成特点及测试方法,并通过有限元分析法对极弱磁位移测量装置进行了仿真计算和分析,得到了合理的极弱磁位移测量装置结构。结果表明,优化设计后的承载结构的变形量、应力满足高精度磁场测量传感器的测量要求,并通过该极弱磁测量装置针对项目设定指标25 nT对磁屏蔽舱进行了初始剩磁测量、消磁后剩磁测量、主动磁补偿线圈剩磁测试、磁噪声测试试验研究。

超导重力仪器:机遇与挑战

超导重力仪器是利用超导电性构建的精密相对重力测量仪器,其工作于4.2K液氦温度,具有仪器固有噪声低、稳定性好的特点。阐述了超导重力仪和超导重力梯度仪两种仪器的工作原理与技术特征,简要介绍了作者所在课题组超导重力仪器研制的进展情况。分析了我国资源勘查用航空超导重力梯度仪研制所面临的机遇与挑战,提出了应对技术挑战的策略方法。

流动超导重力仪:地面检测微小重力变化的利器

超导重力仪是利用超导电性构建的工作在液氮温度条件下的精密相对重力测量仪器,以其低噪声和高稳定性,被公认为是地面检测微小重力变化的最佳仪器。20世纪60年代,美国大学圣地亚哥分校的J.古德坎(J.Goodkind)在超导重力仪的研制方面取得开创性进展,并于1979年组建GWR公司,为超导重力仪的商业化奠定了基础。