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超导量子干涉仪SQUID是高灵敏度磁场探测器 多应用领域作用重要

发布时间:2022/9/19 9:48:37编辑:Ma Liang
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       超导量子干涉仪(SQUID),是在约瑟夫森效应以及磁通量子化原理的基础上发展起来的一种仪器,其功能实质是将磁通转化为电压,可测量磁场的微小变化。根据偏置电流不同来划分,超导量子干涉仪可以分为直流(DC SQUID)和射频(RF SQUID)两大类;根据超导材料不同来划分,超导量子干涉仪可以分为低温超导SQUID、高温超导SQUID两大类,前者工作在液氦条件下,后者工作在液氮条件下。


       根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年中国超导量子干涉仪(SQUID)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,超导量子干涉仪于20世纪60年代中期逐步发展起来,以其为基础可以制造多种探测器、传感器、测量仪器,可用来测量磁通量、磁感应强度、磁化率、磁场梯度,以及电压、电流、电阻、电感等物理量。由于可测量微弱磁信号,超导量子干涉仪是目前已知的检测磁场灵敏度最高的精密仪器,高于常规磁强计几个数量级。

       超导量子干涉仪主要可以应用在生物磁测量、工业无损探伤、新材料研发、大地电磁测量等领域。在生物磁测量方面,超导量子干涉仪可对大脑神经微弱生物磁场信号进行测量,可用来诊断与治疗多种疾病;在工业无损探伤方面,超导量子干涉仪可对机械与材料的内部缺陷进行探查;在新材料研发方面,超导量子干涉仪可协助对超导体、纳米材料、磁性材料、半导体材料等进行磁学性质研究;在大地电磁测量方面,超导量子干涉仪可以探测大地构造与矿床分布。除此之外,超导量子干涉仪还可用于军事领域,在海战武器中将发挥重要作用。

       现阶段,超导量子干涉仪在医疗领域已经得到应用,代表性产品是脑磁图(MEG)。脑磁图可完全无损伤探测大脑微弱生物磁场信号,并且不会释放有害射线,具有高灵敏度,检测结果准确度高,可用于癫痫、帕金森病、脑血管疾病、神经性精神病等疾病诊断与治疗方面。脑磁图的研发生产能力体现了一个国家医疗器械行业的发展水平,而超导量子干涉仪是脑磁图的核心组成部分。

       新思界行业分析人士表示,在全球范围内,超导量子干涉仪研发及生产企业主要有美国Quantum Design、美国STAR Cryoelectronics、德国Supracon AG、英国Elliot Scientific等。超导量子干涉仪需要工作在低温条件下,以脑磁图为例,其体积庞大,运行时需要消耗液氦,使用成本高。同时,超导量子干涉仪技术壁垒高,产品制造成本高。这些因素导致超导量子干涉仪及以其为核心制造的其他装备市场渗透率低,未来还需不断改进技术以降低成本。

 

微信号:ayiwangapp17

(来源: 新思界网 )

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