Градиентометр на базе ВТСП СКВИДов для работы в неэкранированном пространстве

• Автор: Бурмистров, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Оглавление
Введение

Обзор литературы

0.1 К истории сверхпроводниковой электроники

0.2 Эффект Джозефсона

0.3 Резистивная модель Джозефсоновского перехода,

шунтированный туннельный контакт

0.4 Два джозефсоновских перехода в сверхпроводящем кольце,

СКВИД постоянного тока

0.4.1 Модель двухконтактного СКВИДа

0.4.2 Шум и энергетическое разрешение

0.5 Электроника с обратной связью для СКВИДа постоянного
тока
0.5.1 Схема обратной связи
0.5.2 Шум, добавляемый усилителем в электронике
0.6 СКВИД-магнитометры
Глава 1 Работа ВТСП СКВИДа в неэкранированном
пространстве
1.1 ВТСП СКВИД-магнитометры нового типа в работе с
модуляционной СКВИД-электроникой
1.1.1 Принцип работы Модуляционной СКВИД-электроники
1.1.2 Реализация Модуляционной СКВИД-электроники
1.1.3 Схема переменного тока смещения СКВИДа

1.2 Работа высокотемпературного СКВИД-магнитометра в
открытом пространстве
Глава 2 Конструкция измерительной вставки с тремя ВТСП
СКВИД-датчиками
2.1 Пластиковая вставка в азотный криостат
2.2 Система механической балансировки СКВИД-датчиков
Глава ЗБлок электронного градиентометра
3.1 Методы борьбы с внешним шумом
3.2 Реализация блока электронного градиентометра
3.2.1 Система сложения аналоговых сигналов от трех магнитометров
3.2.2 Система цифрового управления
Глава 4 Настройка, калибровка и балансировка
магнитометрической системы
4.1 Описание созданной магнитометрической системы
4.2 Настройки каждого СКВИД-канала с датчиком типа НТМ
4.3 Методика балансировки электронного градиентометра
4.4 Разрешающая способность системы
4.5 Измерение с помощью электронного градиентометра сигнала
от дипольного источника магнитного сигнала
Заключение
Список публикаций автора
Список литературы
Амплитуда сигнала, фТл
Введение
Актуальность темы

Кардиограмма;
Окулограмма
Миограмма
Кардиограмма эмбриона
Энцефалограмма
Активность коры головного мозга
Активность спинного мозга’
10т 100т 1 10 100 1к
Частота, Гц.
Рис. 0.1. Диапазоны частот и амплитуды магнитных сигналов от различных органов человека.
Большой интерес в современной науке и технике представляет использование высокотемпературных СКВИДов постоянного тока в высокочувствительных магнитометрических системах различного назначения, в частности, их практическое применение в диагностических комплексах для исследований биомагнитных сигналов, генерируемых
систем пошло по пути построения многоканальных систем. Первой среди них была 5-канальная система Сэма Виллиамсона из комнании BTi, сделанная в 1983 году. Позже эта компания сделала две 37-канальных системы, помещенных в один большой гелиевый криостат так, чтобы можно было располагать их с двух сторон от головы человека для измерения магнитоэнцефалограммы мозга. Помимо этого еще в разных местах земного шара в институтах были созданы многоканальные СКВИД-системы для измерения биомагнитных сигналов [44] - [53].
Настоящий прорыв в применении СКВИДов для измерения магнитокардиограммы мозга человека наступил когда появились гелиевые дюары в форме шлема. Внутри такого дюара помещалась система из более чем сотни СКВИДов, охватывающих почти полность поверхность головы. Это позволило производить измерения сигналов от всех частей головного мозга одновременно. Сегодня существует три коммерческие компании, производящие многоканальные СКВИД-системы для магнитоэнцефалографии: Biomagnetic Technologies Inc. в США, CTF Systems Inc. в Канаде и Neuromag Ltd. в Финляндии.