[实用新型]一种无死区时间的磁通量子计数装置

权利要求书

1.一种无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，包括：

第一磁通锁定环及第二磁通锁定环，分别连接相对为高灵敏度的第一SQUID及相对为低灵敏度的第二SQUID；

阈值检测单元，分别连接所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环的输出端；

复位单元，分别接入所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环；

磁通互锁单元，连接在所述阈值检测单元及复位单元之间；

数据采集单元，连接所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环的输出端、连接所述阈值检测单元的输出端、并连接所述磁通互锁单元的输入端。

2.根据权利要求1所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环为相同电路结构，所述电路结构包括：

前端放大器，其包括：分别连接SQUID及偏置电压源的两个输入端、及一输出端；

积分器，其输入端连接所述前端放大器的输出端，其输出端作为磁通锁定环的输出端；

反馈线圈，经反馈电阻连接至所述积分器的输出端，磁性耦合于所述前端放大器输入端连接的SQUID。

3.根据权利要求2所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，

所述前端放大器，包括：

第一级运放，其负极输入端接SQUID；

第一电阻，其两端分别连接所述第一级运放的负极输入端和输出端；

其中，所述第一级运放的正极连接所述偏置电压源的正极，所述偏置电压源的负极接地；

所述积分器，包括：

第二级运放，其负极输入端接至所述第一级运放的输出端，所述第二级运放的正极输入端接地；

电容，两端分别连接至所述第二级运放的负极输入端和输出端。

4.根据权利要求1所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，所述阈值检测单元，包括：

第一阈值电路，包括：第一比较器及第二比较器，所述第一比较器的负极输入端连接第二比较器的正极输入端并连接至第一磁通锁定环的输出端，所述第一比较器的正极输入 端输入有负的第一参考电压值，所述第二比较器的负极输入端输入有正的第一参考电压值，以在所述第一磁通锁定环的输出的绝对值大于第一参考电压值时，输出第一复位信号；所述第一比较器及第二比较器的输出端均连接至所述数据采集单元；

第二阈值电路，包括：第三比较器及第四比较器，所述第三比较器的负极输入端连接第四比较器的正极输入端并连接至第二磁通锁定环的输出端，所述第三比较器的正极输入端输入有负的第二参考电压值，所述第四比较器的负极输入端输入有正的第二参考电压值。

5.根据权利要求4所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，所述阈值检测单元还包括：第三阈值电路，其包括：第五比较器及第六比较器，所述第五比较器的正极输入端连接第六比较器的负极输入端并连接至第一磁通锁定环的输出端，所述第五比较器的负极输入端输入有负的第三参考电压值，所述第六比较器的正极输入端输入有正的第三参考电压值。

6.根据权利要求5所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，所述复位单元包括：连接在第一磁通锁定环中的第一复位开关、及连接在第二磁通锁定环中的第二复位开关；所述磁通互锁单元包括：

第一或逻辑单元，包括：分别连接所述第一比较器及第二比较器的输出端的两个输入端、以及连接至所述第一复位开关以输出开关信号的输出端；

第二或逻辑单元，包括：分别连接所述第三比较器及第四比较器的输出端的两个输入端、以及一输出端；

第一与逻辑单元，包括：分别连接数据采集单元、第五比较器的输出端及第六比较器的输出端的三个输入端、以及一输出端；

第二与逻辑单元，包括：分别连接所述第二或逻辑单元输出端及第一与逻辑单元输出端的两个输入端、以及连接至所述第二复位开关以输出开关信号的输出端。

7.根据权利要求2所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，

所述第一SQUID，包括：第一超导环路、及连接所述第一超导环路的第一拾取线圈；

所述第二SQUID，设于所述第一SQUID下方，其包括：与所述第一超导环路对齐的第二超导环路、及连接所述第二超导环路且面积小于所述第一拾取线圈的第二拾取线圈或不带有所述第二拾取线圈。

8.根据权利要求7所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，所述第一磁通锁定环所包括的第一反馈线圈位于所述第一拾取线圈内最远离第一超导环路的边缘或角落处；所述第二磁通锁定环所包括的第二反馈线圈位于所述第二超导环路的中心。