超导磁力仪亦称超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器,是一项磁梯度全张量测量技术。超导磁力仪系统由超导量子干涉器(SQUID)、磁梯度计、磁强计和全张量算法软件组成。其中,SQUID——超导量子干涉仪 (superconducting quantum interference device,SQUID) 是一种能测量微弱磁信号的极其灵敏的仪器,就其功能而言是一种磁通传感器,不但可以用来测量磁通量的变化,还可以测量能转换为磁通的其他物理量,如电压、电流、电阻、电感、磁感应强度、磁场梯度、磁化率等。SQUID 的基本原理是建立在磁通量子化和约瑟夫森效应的基础上的,根据偏置电流的不同,分为直流和射频两类。SQUID 作为磁通电压转换器,可以测量出 10-15T(特斯拉) 的微弱磁场,相当于地磁场的一百亿分之一,比常规的磁强计灵敏度提高几个数量级,是测量种子、粮食、中药材、中药、无机非金属材料磁性能的灵敏度较高的磁学性质研究的基本仪器设备。为满足上述测量需要,北京美尔斯通科技发展股份有限公司研究开发了锋芒GM系列超导磁力仪系统。此外,该公司还研究开发了用于海洋探测的鲸8系列超导磁力仪,和用于磁导引和甚低频通信的膺6系列超导磁力仪。
北京美尔斯通科技发展股份有限公司是超导专家王家素、王素玉及赵跃进教授支持下成立的专业从事磁梯度全张量测量技术研究的高技术企业。基于磁梯度全张量测量技术研制的锋芒GM系列、膺6系列及鲸8系列超导磁力仪(亦称超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器),已经应用于国家重大工程建设和国家防御能力建设。超导磁力仪系统由超导量子干涉器(SQUID)、超导磁梯度计、超导磁强计、低噪声放大器、全张量算法软件和低温容器组成。其中,锋芒GM系列超导磁力仪系统可用于桥梁、铁路路基、堤坝、公路等领域的安全监测与检测。其中,SQUID利用低温超导技术,在零下269摄氏度低温时金属-铌的电阻变为零,成为超导体,将超导体做成超导环,把超导环对应部位做成两个极薄的绝缘层( Josephson 结点),当偏置电流 通过时,超导状态破坏,产生Josephson 效应。如果存在一个微弱磁场时,Josephson 结点就会有电压产生,此信号经振荡器取出、放大。锋芒GM系列超导磁力仪系统可以无人机挂载、拖车牵引或人工手持作业。超导磁力仪系统需要消耗液氦。很多人认为液氦很难操作,其实不然,基本操作方法很容易掌握,大型医院都在使用液氦,是很普遍的耗材。
北京美尔斯通科技发展股份有限公司主要从事强噪声背景下的微弱目标信息提取技术研究。在嘈杂的声音环境中提取目标声源信息,以及在强地磁场环境中探测微弱的目标磁异常研究领域,具有较强的研究基础和成套解决方案。基于声源识别和分离技术与声场梯度技术研究开发的人工智能听觉产品,深受弱听用户的青睐。基于超导梯度计设计开发的超导磁力仪、超导弱磁探测传感器、生物磁测量传感器已经广泛应用于国防工业、生物磁测量、地磁测量以及海洋磁测量等领域。