基于SQUID传感器的超导单通道磁力仪研制

针对地球物理勘探中高精度磁场信号测量与靶目标大小方位检测难题,本文基于SQUID传感器研制了一种超导单通道磁力仪。首先,介绍了超导磁力仪工作原理,重点设计了其总体结构框架、控制单元、XYZ单元、无磁杜瓦瓶和供电模块;然后,提出了自适应滤波算法用于抑制运动磁场噪声干扰,静磁学逆向求解算法用于反演靶目标大小及方位;最后,采用半径0.2 m的圆铁球和边长5 m的地表立方空洞体进行检测实验,实验结果表明:本文超导磁力仪稳定可靠并满足地下勘探要求。

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549．75～947MHz连续可调的射频信号，信号功率最低可达-98．97dBm，满足SQUID器件的工作要求。

提高高温超导磁力仪动态范围的补偿方法

针对高温超导磁力仪动态范围小,在无屏蔽环境下难以正常锁定的问题,提出一种提高其动态范围的补偿方法。采用分档补偿的思想,利用补偿线圈在仪器探头处产生补偿磁场以抵消外界大部分待测磁场,使得抵消后剩余的磁场始终保持在磁力仪动态范围之内,将抵消的磁场值与磁力仪测量值进行运算处理得到待测磁场值。测试结果表明,该方法可在不降低灵敏度的前提下大幅度提高高温超导磁力仪的动态范围,使其在干扰和磁场变化大的无屏蔽环境下也能正常锁定工作,满足地球物理磁法勘探工作的要求。

高温超导磁强计研制及在瞬变电磁法中的应用

高温超导磁强计具有直接测量磁场、低噪声、高灵敏度、动态范围大、频带宽低频响应好的特点,可以取代感应线圈作瞬变电磁法的接收传感器。在理论上,高温超导磁强计应用在瞬变电磁法中具有优势。以高温超导磁强计作收传感器和以感应线圈作收传感器,在瞬变电磁法上进行了大量的野外对比试验,结果表明:把高温超导磁强计应用于瞬变电磁法(TEM)勘探上,能够加大勘探深度。