[发明专利]一种三角波激励磁场下的磁纳米温度测量方法

摘要

本发明公开了一种三角波激励磁场下的磁纳米温度测量方法，属于纳米测试技术领域。该方法具体为：（1）将磁纳米样品放置于待测对象处；（2）在磁纳米样品所在区域施加三角波激励磁场；（3）检测三角波激励磁场‑时间曲线和磁纳米粒子样品的磁化强度‑时间曲线；（4）依据三角波激励磁场曲线和磁化强度曲线得到磁纳米粒子磁化曲线即激励磁场‑磁化强度曲线，对该曲线采样获得激励磁场Hi下磁纳米粒子样品的磁化强度Mi；（5）以激励磁场Hi作为输入，磁化强度Mi作为输出，激励磁场与磁化强度间的关系式作为目标函数，进行曲线拟合从而确定待测对象温度。本发明是基于磁纳米粒子直流磁场下的温度测量模型的，使用三角波激励磁场，快速获得磁纳米粒子的磁化曲线，配合以反演算法，实现基于磁纳米粒子的实时精密的温度测量。

主权项

一种三角波激励磁场下的磁纳米温度测量方法，具体为：(1)将磁纳米样品放置于待测对象处；(2)在磁纳米样品所在区域施加三角波激励磁场；(3)检测三角波激励磁场‑时间曲线和磁纳米粒子样品的磁化强度‑时间曲线；(4)对三角波激励磁场‑时间曲线和磁化强度‑时间曲线采样，获得激励磁场Hi下磁纳米粒子样品的磁化强度Mi，i＝1，…,n,n为采样点总数；(5)以激励磁场Hi作为输入，磁化强度Mi作为输出，激励磁场与磁化强度间的关系式作为目标函数，进行曲线拟合从而确定待测对象温度T，其中，N为磁纳米样品的浓度，Ms是磁纳米粒子的有效磁矩，k是玻尔兹曼常数；所述步骤(4)的具体实现方式为：(41)在三角波激励磁场‑时间曲线和磁化强度‑时间曲线中分别选取多个连续周期的曲线段；(42)对三角波激励磁场‑时间曲线的多个连续周期曲线段进行周期叠加平均，得到三角波激励磁场单位周期曲线段；对磁化强度‑时间曲线的多个连续周期曲线段进行周期叠加平均，得到磁化强度单位周期曲线段；(43)按照如下相同方式分别对三角波激励磁场和磁化强度单位周期曲线段对折均值处理，得到三角波激励磁场数组Hi和磁化强度数组Mi；将单位周期曲线段分为第一零值到波峰、波峰到第二零值、第二零值到波谷以及波谷到第三零值四段曲线；对第一零值到波峰间曲线段的采样点顺序排列组成第一采样点集合；对波峰到第二零值间曲线段的采样点顺序排列组成第二采样点集合；将第一与第二采样点集合中各点一一顺序对应求取Y轴均值得到第一中间均值点数组，Y轴为三角波激励磁场或磁化强度；对第二零值到波谷间的曲线段采样点顺序排列组成第三采样点集合；对波谷到第三零值间的曲线段采样点顺序排列组成第四采样点集合；将第三与第四采样点集合各点一一顺序对应求取Y轴均值得到第二中间均值数组；将第一中间均值数组的各数值与第二中间均值数组中各数值绝对值顺序一一对应求取均值，最终得到有效表征单周期内零值与波峰间变化趋势的三角波激励磁场数组Hi或磁化强度数组Mi。