上海南水北調(diào)工程超導(dǎo)弱磁探測傳感器技術(shù)含量

來源: 發(fā)布時間:2022-02-28

一般在作體格檢查時常要做心電圖的檢查,在身體上幾處貼上電極片,然后用心電檢測儀測繪出心電圖,再根據(jù)心電圖來診斷心臟活動是否正常?是否有什么疾病?這是因為人的心臟活動會產(chǎn)生心臟電流,而心臟活動的正常與否便會反映在心臟電流隨時間的變化上。這種心臟電流變化稱為心電圖。但心電圖會受電極片接觸情況的影響,而且心電圖不能反映心電流的直流分量,電極片更不能離開人體。但我們知道,電流會產(chǎn)生磁場,因此心臟電流會產(chǎn)生心臟磁場,原理上同心電圖一樣也會有心磁圖,但是同心電圖相比較,要測量心磁圖卻很困難,可是從心磁圖獲得的心臟信息卻更多和更有其優(yōu)點。可見,開展微弱磁場測檢測離不開高靈敏超導(dǎo)弱磁探測傳感器支持。超導(dǎo)弱磁探測傳感器也叫超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于地下管線探測。上海南水北調(diào)工程超導(dǎo)弱磁探測傳感器技術(shù)含量

高靈敏超導(dǎo)磁力儀的特征在于在微微-毫微微特斯拉范圍內(nèi)的高磁場分辨率。由于磁噪聲(由無線電臺、移動通信、靜電放電以及其他電磁場產(chǎn)生)比目標(biāo)磁信號大數(shù)千倍。為了改善磁力儀輸入端的信噪比,使用被稱為超導(dǎo)梯度計的特殊天線,由超導(dǎo)線材構(gòu)成的若干線圈串聯(lián)形成。對于近磁源,近磁源的距離R等于線圈B(所謂的梯度儀基礎(chǔ))之間的距離,即R≈B,對梯度儀輸出端信號的抑制較小,而對于遠(yuǎn)源,信號被抑制為1/R (3+M),其中M是梯度儀階數(shù),R是到噪聲源的距離。然而,充分抑制(1000倍或更大)發(fā)生在足夠精確的梯度儀,并取決于其設(shè)計和材料。國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司發(fā)明專利“熱穩(wěn)定超導(dǎo)型磁梯度儀”。本發(fā)明涉及SQUID磁力計天線的設(shè)計。天線框架由基于用碳纖維增強的環(huán)氧粘合劑的復(fù)合材料制成管子,縱向-橫向增強纖維至少兩層中,根據(jù)框架和超導(dǎo)電線的熱膨脹系數(shù)(CTE)的相等性條件來選擇纖維數(shù)量和相鄰層的纖維之間的角度。改進包括:另一類型的聚合物粘合劑或礦物纖維,通過改變粘合劑和/或纖維的類型,層數(shù)來選擇復(fù)合CTE。技術(shù)效果:增強的強度和熱穩(wěn)定性,較低的自身磁噪聲,以及屏蔽外部磁干擾。上海南水北調(diào)工程超導(dǎo)弱磁探測傳感器技術(shù)含量北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司鋒芒系列超導(dǎo)磁力儀可用于種子磁性測量,有助于研究和改良種子。

在橋梁運營時,由于頻繁承載,甚至超載,再加上自然界乃至自然災(zāi)害以及交通事故等人為事端的侵襲,會造成橋梁損傷或局部破壞。因此,需要定期做承載力檢測,橋梁荷載試驗包括靜載試驗和動載試驗。橋梁靜載試驗是將標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載或其等效荷載施加于橋梁結(jié)構(gòu)的指定位置,對橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)變分布、變形、裂縫等參量進行檢測,以此對橋梁結(jié)構(gòu)性能作出判斷,從而達到檢驗橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工質(zhì)量,并判斷橋梁結(jié)構(gòu)實際承載力的目的。橋梁動載試驗是研究橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性和車輛動力荷載與橋梁結(jié)構(gòu)的聯(lián)合振動特性。這些測試結(jié)果數(shù)據(jù)時判斷橋梁結(jié)構(gòu)運營狀況和承載特性的重要指標(biāo)。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司是超導(dǎo)**王家素、王素玉及趙躍進教授支持下成立的專業(yè)從事磁梯度全張量測量技術(shù)研究的高技術(shù)企業(yè)?;诖盘荻热珡埩繙y量技術(shù)研制的鋒芒GM系列、膺6系列及鯨8系列超導(dǎo)磁力儀(亦稱超導(dǎo)弱磁探測傳感器或超導(dǎo)磁測量傳感器),已經(jīng)應(yīng)用于國家重大工程建設(shè)和國家防御能力建設(shè)。其中,鋒芒GM系列超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng)可用于橋梁、涵洞、鐵路路基、堤壩、公路等領(lǐng)域的安全監(jiān)測與檢測。

人類認(rèn)知世界主要依靠視覺、聽覺、觸覺、味覺等途徑。我們常用的傳感器主要有聲、光、電、力、磁。麥克風(fēng)、喇叭、超聲波以及聲吶均屬于聲學(xué)傳感器或聲電傳感器。照相機、攝像機、攝像頭、腸鏡、胃鏡等屬于光學(xué)傳感器或光電傳感器。紅外相機、X光機、CT、雷達、電視機、手機等均屬于電磁輻射傳感器。常見的力傳感器莫過于電子稱。我們發(fā)現(xiàn)聲、光、電、力傳感器的應(yīng)用十分普遍,而磁傳感器應(yīng)用很少甚至還停留在指南針時代。為什么磁法測量滯后呢?原因是地球本身是一個強大的磁體(磁場強度約為104nT),而我們欲感知的目標(biāo)磁場往往非常弱小(比如心臟的磁場約為10-6nT),相差一億倍以上。如何在強大的環(huán)境磁場中獲取微弱的目標(biāo)磁場?是一項困擾科學(xué)家的重大科學(xué)問題。超導(dǎo)磁力儀由超導(dǎo)量子干涉器(SQUID)、超導(dǎo)磁梯度計、磁強計、全張量算法軟件、低噪聲放大器等組成,靈敏度達到10-13T,較好地克服了地球磁場的干擾,靈敏度高于地球磁場的梯度,是一種可以解決強磁場背景下獲得弱磁場目標(biāo)信息的技術(shù)。超導(dǎo)磁力儀是發(fā)展海洋戰(zhàn)略、深空、深地戰(zhàn)略的主要傳感器,在磁導(dǎo)引、潛艇探測、對潛通信、UUV及水中目標(biāo)探測以及海底光纜探測等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用前景。超導(dǎo)弱磁探測傳感器也叫超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于長波通信天線。

具有順磁性的許多蛋白質(zhì)和酶在生命活動中有重要功能,例如含鐵的血紅蛋白(參與氧輸運)、氧化還原素(參與光合作用)、琥珀酸脫氫酶(參與碳水化合物氧化),含鈷的核糖核苷酸氧化酶(參與DNA合成)、谷氨酸變位酶(參與氨基酸代謝),含銅的血清蛋白(負(fù)責(zé)鐵的利用)等。測量生物物質(zhì)的磁化率,可以了解其結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的一些信息,如測量順磁性的脫氧血紅蛋白和脫氧肌紅蛋白的磁化率與溫度的關(guān)系,可確定其中Fe的能級分裂參數(shù)。眾所周知,中草藥的質(zhì)量,有效成分的測定,保存期限長短,一直是困擾中醫(yī)中藥界的難題。目前還缺乏簡便有效的方法。種子的磁性能、磁化率測定有助于判定種子的質(zhì)量。這些測量均需要高靈敏度超導(dǎo)弱磁探測傳感器(亦稱超導(dǎo)磁力儀)。為了滿足生物磁學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司研制成功了超導(dǎo)弱磁探測傳感器(亦稱超導(dǎo)磁力儀或超導(dǎo)磁梯度全張量測量傳感器),并測得了大豆、玉米等種子和糧食的磁性能,具有明顯的磁異常和磁特征。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司鋒芒系列超導(dǎo)磁力儀可用于地下管線、防空洞、隧道、涵洞探測與檢測。全國南水北調(diào)工程超導(dǎo)弱磁探測傳感器有哪些

超導(dǎo)弱磁探測傳感器也叫超導(dǎo)磁力儀,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于開發(fā)胎兒心磁圖儀。上海南水北調(diào)工程超導(dǎo)弱磁探測傳感器技術(shù)含量

心磁圖檢查技術(shù)可用于COVID-19傳染者心肌損傷檢查。心電圖、腦電圖、肌電圖等生物電測量技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于臨床診斷。但是,由于電測量技術(shù)的靈敏度較低,導(dǎo)致誤診率較高。根據(jù)衛(wèi)健委發(fā)布的“COVID-19肺炎診療方案(第七版)”,COVID-19會引發(fā)“心肌細(xì)胞可見變性、壞死,間質(zhì)內(nèi)可見少數(shù)單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和(或)中性粒細(xì)胞侵潤。部分血管內(nèi)皮脫落、內(nèi)膜炎癥和血栓形成?!苯?,德國學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),82%的COVID-19死亡病人患有心肌炎,51%的COVID-19住院病人有心肌炎。然而,這些現(xiàn)象只有通過尸檢和理化分析才能夠得知,并沒有給出心電圖檢查結(jié)果和冠脈造影CT檢查結(jié)果。原因是:心電圖技術(shù)和冠脈造影檢查技術(shù)不可能檢查到COVID-19,以及由于COVID-19入侵心臟引起的心臟損傷或病變。心磁圖檢查技術(shù)有可能檢查到入侵心臟的COVID-19,以及由于病毒入侵引起的全部或部分損傷或病變。超導(dǎo)磁力儀屬于磁梯度全張量測量技術(shù),理論上可以檢測單磁通量子的改變?;诔瑢?dǎo)磁力儀技術(shù)的心磁圖儀可以檢查心肌炎、心肌缺血、心律失常定位及冠狀動脈狹窄,是檢查COVID-19入侵心臟以及鑒別心肌細(xì)胞變性、壞死和損傷的技術(shù)途徑。上海南水北調(diào)工程超導(dǎo)弱磁探測傳感器技術(shù)含量