[发明专利]一种超导量子干涉传感器系统及其抑制输出偏移的方法有效
申请号: | 202110348350.7 | 申请日: | 2021-03-31 |
公开(公告)号: | CN113093067B | 公开(公告)日: | 2022-01-18 |
发明(设计)人: | 张树林;王永良;宓现强;谢晓明 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
主分类号: | G01R33/035 | 分类号: | G01R33/035;G01R33/00 |
代理公司: | 上海泰博知识产权代理有限公司 31451 | 代理人: | 钱文斌 |
地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 超导 量子 干涉 传感器 系统 及其 抑制 输出 偏移 方法 | ||
1.一种抑制超导量子干涉器件输出偏移的方法,其特征在于,所述方法包括:
提供一超导量子干涉传感器系统,并于所述超导量子干涉传感器系统中增设一引线电阻表征件;所述超导量子干涉传感器系统包括:装有低温液体的低温腔体、超导量子干涉器件、低温引线及SQUID读出电路,所述超导量子干涉器件置于所述低温腔体内的低温液体中,所述SQUID读出电路置于所述低温腔体外且通过所述低温引线与所述超导量子干涉器件连接;所述引线电阻表征件的一端置于所述低温腔体内的低温液体中,其另一端引出至所述低温腔体外,用于表征所述低温引线中的偏置电流引线在不同液面高度下的引线电阻;
获取不同液面高度下所述引线电阻表征件的引线电阻及所述超导量子干涉器件的输出偏移量,并对获取的引线电阻及输出偏移量进行线性拟合,以得到引线电阻与输出偏移量之间的线性变化关系;
基于引线电阻与输出偏移量之间的线性变化关系,得到当前液面高度下引线电阻表征件的引线电阻所对应的输出偏移量,并以此产生偏置电压补偿量来对所述SQUID读出电路提供的偏置电压进行修正,从而抑制所述超导量子干涉器件的输出偏移。
2.根据权利要求1所述的抑制超导量子干涉器件输出偏移的方法,其特征在于,所述引线电阻表征件包括:一组表征引线,其规格、长度及插入所述低温液体中的深度均与所述低温引线中的偏置电流引线相同。
3.根据权利要求1所述的抑制超导量子干涉器件输出偏移的方法,其特征在于,获取不同液面高度下所述引线电阻表征件的引线电阻的方法包括:在不同液面高度下,基于四线法测量对应液面高度下所述引线电阻表征件的引线电阻,从而获取不同液面高度下所述引线电阻表征件的引线电阻。
4.一种超导量子干涉传感器系统,其特征在于,所述超导量子干涉传感器系统包括:
低温腔体,内部装有低温液体,用于提供低温环境;
超导量子干涉器件,置于所述低温腔体内的低温液体中,用于探测其所在位置处的磁场变化,并将探测的磁信号转换为电信号输出;
SQUID读出电路,置于所述低温腔体外且通过低温引线与所述超导量子干涉器件连接,用于通过所述低温引线为所述超导量子干涉器件提供偏置电流和偏置电压,以设定所述超导量子干涉器件的工作点并对其进行锁定,及通过所述低温引线读取所述超导量子干涉器件输出的电信号;
引线电阻表征件,其一端置于所述低温腔体内的低温液体中,其另一端引出至所述低温腔体外,用于表征所述低温引线中的偏置电流引线在不同液面高度下的引线电阻;
偏置电压补偿电路,置于所述低温腔体外且与所述引线电阻表征件的另一端连接,用于根据引线电阻与输出偏移量之间的线性变化关系,得到当前液面高度下引线电阻表征件的引线电阻所对应的输出偏移量,并以此产生偏置电压补偿量来对所述SQUID读出电路提供的偏置电压进行修正。
5.根据权利要求4所述的超导量子干涉传感器系统,其特征在于,所述低温腔体包括低温无磁杜瓦,其中,所述低温液体包括低温液氦或低温液氮。
6.根据权利要求4所述的超导量子干涉传感器系统,其特征在于,所述超导量子干涉器件包括:
磁探测传感器,用于探测其所在位置处的磁场变化;
SQUID电流计,与所述磁探测传感器的输出端连接,用于将所述磁探测传感器探测的磁信号转换为电信号输出;
其中,所述磁探测传感器选自磁强计、一阶平面梯度计、一阶轴向梯度计、二阶平面梯度计及二阶轴向梯度计中的一种。
7.根据权利要求4所述的超导量子干涉传感器系统,其特征在于,所述引线电阻表征件包括:一组表征引线,其规格、长度及插入所述低温液体中的深度均与所述低温引线中的偏置电流引线相同。
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