超导磁力仪结构

超导磁力仪是结合两项超导技术构成的高灵敏测磁仪器。即：1. 以SQUID为磁传感单元，接受弱磁信号；2. 以超导屏蔽来YZ外界干扰磁场。另外，如果用超导屏蔽来俘获背景磁场，那么还可用作磁化率测量。超导磁力仪结构如下图所示。

超导磁力仪结构

当样品经室温通道放置探测线圈位置时，样品磁矩产生的磁通使探测线圈产生一个屏蔽电流，其中为磁通变化量，L是线圈的电感。此电流经过放大、检波、积分后输出具有一定幅度和周期变化的电压，此电压的周期数即代表样品磁矩产生的磁通的大小，周期的单位是磁通量子φ。。

超导量子干涉器(SQUID)是超导磁力仪的核心部件。它的工作原理是以约瑟夫逊效应为基础的量子干涉效应。通常有两种工作方式：1、并联结的直流偏置工作方式，一般统称为DC-SQUID；2、单结的交流偏置工作方式，统称为RF-SQUID。两种工作方式的电子线路图如下：

DC-SQUID电子线路图

RF-SQUID电子线路图

超导磁力仪具有极高的灵敏度，较宽的频率响应，很大的动态范围及较高的信噪比，在大地电磁测深、测定岩石标本物性、确定地层年代、磁场梯度测量、海底资源开发、矿产资源勘探、天然地震预报等方面都具有广阔的前景。