[发明专利]基于多通道SQUID磁传感器的三轴磁探测模块

摘要

本发明涉及一种基于多通道SQUID磁传感器的三轴磁探测模块，其特征在于所述的三轴磁场探测模块，三个方向相互正交，分别对应空间的XYZ方向，对每一个方向的磁场测量由多个通道超导SQUID磁传感器器件完成；多个通道超导SQUID传感器构成串联阵列或通过改变连接次序构成并联阵列。串联阵列可以提高测量的灵敏度，并联阵列可以提高测量的信噪比和工作效率。变化模块中每个组件的连接方法，可以构造出不同结构的探测模块，以满足实际应用对探测模块的不同要求，提高探测系统的灵活性和效率。

主权项

一种基于多通道SQUID磁传感器的三轴磁探测模块的制作方法，其特征在于采用从上而下的方式制作，所述的三轴磁探测模块分为载体和器件两大部分，而且载体和器件制作可以分开并行完成；在制作模块的过程中，先分别完成载体和超导SQUID磁传感器器件制作，然后将这两部分集成在一起，构成3轴模块；2×2通道的具体制作步骤是：首先，确定三轴模块的尺寸参数，根据由模块提供低温环境的杜瓦尺寸确定模块尺寸，模块的尺寸与载体的尺寸相同，通常模块的载体设计为立方体结构，载体材料的选择是在低温环境下性能稳定的环氧材料，并利用机械加工技术制造出立方体载体，在载体上制作出螺孔辅助的机械结构；在制作完成后，测量立方体的表面平整度和各平面之间的角度，比对设计参数，调整并减小载体的结构误差；第二，在载体制作的同时，利用微加工工艺来制备超导SQUID磁传感器器件，在器件制备完成后，根据三轴模块每一个方向的尺寸，对器件进行封装；在每一面上排列2×2通道阵列，为防止器件之间的串扰问题，需要在器件之间留有几个厘米的间距；在器件封装之后，将超导SQUID磁传感器安装于模块之前，对每一个器件进行包括器件噪声、磁场电压转换参数性能的测试性能测试和标定，并选择性能接近的器件来制造磁探测模块，保证器件性能的均一性；第三，按照模块的设计，将超导SQUID磁传感器器件安装于三轴模块上，并对每一个方向的阵列进行性能测试，根据性能参数的测量反馈结果，不断改进和完善三轴模块；第四，通过对器件、模块制作步骤中的每一步的检测，以保证磁探测模块的质量。