[发明专利]一种基于磁纳米磁化强度-温度曲线的快速测温方法

摘要

本发明公开了一种基于磁纳米磁化强度‑温度曲线的快速测温方法，其包括以下步骤：(1)将磁纳米粒子样品置于待测对象的表面；(2)在所述磁纳米粒子样品所在区域施加直流激励磁场；(3)获取所述待测对象的初始温度T(0)，并根据该初始温度T(0)计算出初始磁化强度M(0)；(4)采用探测线圈检测由温度变化而引起磁化强度变化的响应信号u(t)；(5)根据所述初始磁化强度M(0)和响应信号u(t)实时计算出磁纳米粒子的磁化强度M(t)；(6)根据所述磁化强度M(t)利用拟合出的磁化强度‑温度曲线计算出待测对象的温度T(t)。本发明可实现纳秒量级快速温度测量，具有测量快速及时、测量结果准确等优点。

主权项

1.一种基于磁纳米磁化强度‑温度曲线的快速测温方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将磁纳米粒子样品置于待测对象的表面；(2)在所述磁纳米粒子样品所在区域施加直流激励磁场；(3)获取所述待测对象的初始温度T(0)并根据该初始温度T(0)计算出初始磁化强度M(0)：式中，n是磁纳米粒子个数，v是单个磁纳米粒子体积，V是磁纳米样品总体积，H是外加激励磁场，k是波尔兹曼常数，T(0)为待测对象初始温度，M₀＝M_s0(1‑bT(0)^a),M_s0是绝对温度为0K时磁纳米粒子饱和磁化强度，a、b为常数；(4)采用探测线圈检测由温度变化而引起磁化强度变化的响应信号u(t)；(5)根据所述初始磁化强度M(0)和响应信号u(t)实时计算出磁纳米粒子的磁化强度M(t)：式中，α为固定的耦合系数，k为放大器放大倍数，μ₀为真空磁导率，n为探测线圈匝数，S为探测线圈面积，M(0)为初始磁化强度；(6)根据关系式拟合出磁化强度‑温度曲线，将所述M(t)作为M的输入值代入拟合出的曲线中求出T(t)，t为时刻。