[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

说明书

本发明提供一种超导量子干涉传感器系统及其抑制输出偏移的方法，所述方法包括：提供超导量子干涉传感器系统，并于其中增设引线电阻表征件；获取不同液面高度下引线电阻表征件的引线电阻及超导量子干涉器件的输出偏移量，并对二者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SQUID读出电路提供的偏置电压进行修正，从而抑制超导量子干涉器件的输出偏移。通过本发明的超导量子干涉传感器系统及其抑制输出偏移的方法，解决了现有超导量子干涉器件因低温引线所引起的输出偏移的问题。

技术领域

本发明涉及超导领域，特别是涉及一种超导量子干涉传感器系统及其抑制输出偏移的方法。

背景技术

作为一种高灵敏的磁传感器，超导量子干涉器件广泛地应用于微弱磁场的测量，如生物磁、地球物理、低场核磁共振等。

超导量子干涉器件通常需要工作于低温条件，如4.2K液氦温度，其输出通过低温引线连接至SQUID读出电路，实现超导量子干涉器件的读出。为此，超导量子干涉传感器系统至少包括低温腔体、超导量子干涉器件、低温引线和SQUID读出电路四个部分。正常条件下，所述SQUID读出电路通过低温引线提供偏置电流和偏置电压，将超导量子干涉器件置于最佳工作状态并进行锁定，以实现磁场或磁通信号的线性读出。实际工作过程中，随着液氦的损耗，低温腔体的液面高度会逐渐下降，导致低温引线的引线电阻发生变化，从而使得超导量子干涉器件的输出呈现一定偏移；严重情况下，超导量子干涉器件甚至无法锁定，从而影响超导量子干涉器件的正常工作。

为此，一个通常的操作方法是：根据超导量子干涉器件的输出偏移量，人为调整SQUID读出电路提供给超导量子干涉器件的偏置电压，以确定优化的工作点。该方法虽然有一定效果，但需要每天人为进行参数调整，比较繁琐，不利于实际的应用及推广。鉴于此，如何有效地抑制超导量子干涉器件低温引线所引起的输出漂移，是超导量子干涉器件应用面临的一个重要问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超导量子干涉传感器系统及其抑制输出偏移的方法，用于解决现有超导量子干涉器件因低温引线所引起的输出偏移的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种抑制超导量子干涉器件输出偏移的方法，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。

可选地，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。

可选地，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。