三分量高温RF SQUID磁强计控制系统的设计与实现.pdf

第 29 卷 　增刊 物探化探计算技术 　　 2007 年 10 月 　 　 ( ) ( ) 文章编号 : 1001—1749 200 7 增刊 1 —0294 —05 　 　 三 分 量 高 温 R F SQU ID 磁 强 计 控 制 系 统 的 设 计 与 实 现 赵 　毅 , 陈晓东 (中国地质科学院 　物化探研究所 ,河北 廊坊 　065 000 ) 摘 　要 : 首先介绍 了三分量高温 R F SQU DI 磁强计控制系统研制 的必要性 ,然后提 出全新 的三 分量高温 R F SQU ID 磁强计控制系统设计方案 ,并且给 出了实现 中的关键 电路和关键技术 。该 三分量高温 RF SQU ID 磁强计控制系统的研制 ,为三分量高温 R F SQU DI 磁强计在地球物理勘探 上的推广应用奠定了坚实的基础 。 关键词 : 三分量 ; RF ; SQU ID ; 磁强计 中图分类号 : P 63 113+ 25　　文献标识码 : A 资源的勘探和开发 向深部发展 , 同时也将进一步推 0　前言 动 TEM 方法技术 的发展 。 SQU DI 是超导量子干 涉器 的英文 ( Sup ercon2 1　三分量高温 R F SQU ID 磁强计控 ) ucting QU an tum In terference D evices 缩写 ,它可用 制系统研制的必要性 于检测弱磁场 。SQU ID 根据所使用 的超导材料不 同 ,可分为低温 ( 4. 2 K,制冷剂为液氦 ) SQU ID 和 　　三分量高温超导磁强计 由控制系统 、三通道前 高温 (77 K,制冷剂为液氮 ) SQU DI ,又可根据所提 置放大器 、三分量探头组成 。简单的三分量高温超 供 的偏 置 电 流 分 为 RF SQU DI 和 D C SQU DI 。 导磁强计可以用三台单分量 的高温超导磁强计构 SQU DI 磁强计具有直接测量磁场 、磁场分辨率高 、 成 。但是单分量高温超导磁强计 的控制 电路大多 动态范围大 、频带宽且低频响应好等优点 。因而在 采用模拟电路 ,手动调节 ,如果三分量高温超导磁 生物磁测量 、地磁测量 、材料无损检测 、基础物理研 强计仍然采用原有的单分量高温超磁强计 的电路 究等许多领域有潜在的应用前景 。2003 年在 中国 模式 ,系统就会显得非常庞大 ,工作效率低 ,不符合 地质调查 局 的支 持下 , 开始 进行三 分量 高温 R F 地球物理仪器结构简单 、易操作 、效率高的要求 ,从 SQU DI 磁强计 的研制 。该控制系统的研制是三分 而限制其在野外的应用 ,所 以研制采用微型计算机 量高温 RF SQU ID 磁强计 的重要部份 ,其决定着该 控制技术和 A /D、D /A 转换技术 , 既能手动调节又 仪器 的体积 、重 量 以及野外使用 的轻便性和 实用 能 自动调节的三分量高温超导磁强计控制系统是 性 。该项研究在国内属首例 ,在 TEM 上应用后 ,不 非常必要的 。 仅可 以加大瞬变电磁法 的勘探深度 ,还可以获得丰 富的水平分量信息 ,提高横向分辨率 ,为确定矿体 2　设计方案 的位置和边