[发明专利]一种弱磁性检测装置

摘要

一种弱磁性检测装置，由屏蔽室、低温直流超导量子干涉仪单元、移动平台单元、振动单元和数据处理系统组成。移动平台单元负责使样品按照设计的扫描轨迹移动，振动单元在样品移动过程中按照设定的频率和幅度在垂直方向带动样品进行振动，低温直流超导量子干涉仪单元在样品移动过程中采集测量的磁场值，数据处理系统对采集到的磁场值的时域图进行频谱分析，将设定好的频率范围提取出来然后进行反变换，得到滤除噪声后样品的磁性值。

主权项

一种弱磁性检测装置，包括屏蔽室(1)、低温直流超导量子干涉仪单元、移动平台单元和数据处理系统(10)，其特征在于：所述的检测装置还包括振动单元(8)；所述的低温直流超导量子干涉仪单元、振动单元(8)和移动平台单元置于屏蔽室(1)内，屏蔽室(1)屏蔽地磁场；数据处理系统(10)放置在屏蔽室(1)外；三维移动平台(9)安装在大理石底座(11)的上表面的中心；振动单元(8)安装在三维移动平台(9)Z轴的顶部，封装在一个铝盒中；低温直流超导量子干涉仪单元检测采集样品弱磁信号，低温直流超导量子干涉仪单元垂直于三维移动平台(9)上方；所述的振动单元(8)控制压电陶瓷片在垂直方向产生振动，给被测样品施加一个频率和幅度双可调的振动，被测样品的弱磁场信号被调制以设定的频率进行变化；所述的移动平台单元包括大理石底座(11)、三维移动平台(9)、电机控制器；三维移动平台(9)安装在大理石底座(11)的上表面，位于XYZ三个轴向方向的直线电机带动样品支架(6)进行三维移动；电机控制器实时控制三个直线电机；电机控制器放置在屏蔽室(1)外，通过三根控制线分别和三个直线电机相连；大理石底座(11)位于屏蔽室(1)中静磁场最小的位置；所述的数据处理系统(10)进行频域分析滤除噪声，得到样品的磁性值；所述的低温直流超导量子干涉仪单元包括无磁桌(7)、固定支架(4)、低温无磁杜瓦(2)、低温直流超导量子干涉仪(3)、梯度线圈(5)和低温数据线；无磁桌(7)固定在大理石底座上，固定支架(4)安装在无磁桌(7)上，低温无磁杜瓦(2)垂直安装在固定支架(4)的中心，垂直于三维移动平台(9)上方；低温直流超导量子干涉仪(3)、梯度线圈(5)和低温数据线置于低温无磁杜瓦(2)内；梯度线圈(5)通过铌钛螺钉与低温直流超导量子干涉仪(3)的输入线圈连接；低温直流超导量子干涉仪(3)通过低温数据线与低温无磁杜瓦(4)外的数据处理系统(10)连接；所述的梯度线圈(5)对环境中的背景噪声磁场有屏蔽作用，使用梯度线圈能够有效滤除远磁场的噪声影响；所述的振动单元(8)包括压电陶瓷片、DDS芯片和样品支架(6)；DDS芯片的输入端通过数据线和数据处理系统(10)相连，DDS芯片的输出端和压电陶瓷片连接，DDS芯片产生频率和幅度可调的正弦波，用来驱动压电陶瓷片产生振动；样品支架(6)使用无磁材料制作，包括支杆和圆形的样品托盘；支杆上端固定在水平安装的样品托盘的正中心，支杆下端垂直固定在压电陶瓷片上，压电陶瓷片带动样品支架(6)振动；样品支架(6)穿过开孔垂直安装在压电陶瓷片上；低温直流超导量子干涉仪单元的无磁桌(7)桌面的中心位置开圆孔，样品支架(6)的样品托盘穿出无磁桌(7)桌面的圆孔和所述铝盒上表面的开孔，正对低温直流超导量子干涉仪单元。