[发明专利]交变磁场探测装置及系统

说明书

本发明涉及交变磁场探测装置及系统，主要涉及磁场探测领域。本申请提供的交变磁场探测装置，当需要对磁场进行测量的时候，该磁性材料层在磁场的作用下产生热量，并将热量传递到该热膨胀材料层，热膨胀材料层在热量的作用下发生形变，进而使得该第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜所在平面的高度差发生变化，此时，使用光线照射该第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜，该第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜电偶极子以及磁偶极子所耦合的角度发生改变，所测量的透射光的圆二色性发生改变，通过对该第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜出射光的圆二色光谱的共振位置和共振峰位置的探测，得到该第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜的高度差，并根据高度差的改变量与磁场的关系，得到该外加磁场的大小。

技术领域

本发明涉及磁场探测领域，主要涉及一种交变磁场探测装置及系统。

背景技术

电磁场对人体的伤害主要是由电磁能量转化的热能引起的。由于热量的影响，使得人体一些器官的功能受到不同程度的伤害。其次，由于频率不同，伤害的程度也有所不同。在一定程度的中、短波电磁场辐射下，人体所受伤害主要是中枢神经系统功能失调。表现为神经衰弱症：如头晕、头痛、乏力、记忆力减退、睡眠不好等症状；还表现为植物神经功能失调：如多汗、食欲不振、心悸等症状。此外，高频电磁场还可能干扰通讯、测量等电子设备的正常工作，甚至造成事故。还可能因感应产生高频火花，引起火灾或爆炸事故。因此，实现高灵敏度的对交变磁场的探测器是避免伤害的有效途径。

现有技术中测量磁场装置主要通常利用电磁感应效应将磁场的磁学量转变为电动势来测量。以周期性单调上升与下降的交变磁场为例，测量磁通密度时，只需将检测线圈接到平均值电压表上，由电压表的读数尃可计算出最大磁通密度Bm，f为频率，S为铁心有效截面，N2为测量线圈匝数。利用霍耳片可直接测磁通密度，如保持I为直流，则输出电动势E的波形与磁通密度的波形相同。由E可计算出磁通密度值。测量磁场强度时，若用平均值电压表作为磁位计的测量仪表，则可根据电压表读数折算出磁场强度的最大值，也可在均匀标准磁场中进行标定。

但是，上述方法均采用电子器件置于磁场中完成对磁场的测量，由于磁场可能干扰通讯、测量等电子设备的正常工作，使得对磁场的测量产生一定的误差，使得对磁场光的测量结果不准确。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种交变磁场探测装置及系统，以解决现有技术中方法均采用电子器件置于磁场中完成对磁场的测量，由于磁场可能干扰通讯、测量等电子设备的正常工作，使得对磁场的测量产生一定的误差，使得对磁场光的测量结果不准确的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种交变磁场探测装置，交变磁场探测装置包括：基底层、磁性材料层、热膨胀材料层、第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜；磁性材料层设置在基底层一侧，热膨胀材料层设置在磁性材料层远离基底层的一侧，第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜均为弧形，且半径相同，第一金属膜的弧长大于第二金属膜的弧长，第二金属膜的弧长大于第三金属膜的弧长，第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜依次设置在热膨胀材料层远离基底层的一侧，第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜形成台阶状结构。

可选地，该磁性材料层上第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜分别对应的投影的区域中磁性材料层的材料不同。

可选地，该磁性材料层上第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜分别对应的投影的区域中磁性材料层的材料相同。

可选地，该磁性材料层上第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜分别对应的投影的区域中磁性材料层的厚度不同。

可选地，该第一金属膜、第二金属膜和第三金属膜的厚度均为40nm。

可选地，该第一金属膜在磁性材料层上投影对应的位置上的磁性材料层的厚度为0nm。