什么是磁力儀
發(fā)布時間：2025/09/11 18:43:32
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磁通計是一種測量通過線圈的磁通量及其變化的儀器。磁通計包含一個稱為探測線圈的線圈，并根據(jù)磁通量通過線圈時產(chǎn)生的電動勢大小計算磁通量的大小。需要注意的是，還有一種類似的設(shè)備叫做磁強計，但磁強計是測量材料磁化程度以及磁場強度和方向的設(shè)備的稱，與磁通計不同。
線圈匝數(shù)越多，磁強計能測量的磁場越弱。一種靈敏度更高的磁強計，稱為SQUID磁強計，它使用導(dǎo)體。SQUID磁強計是一種在導(dǎo)環(huán)中包含約瑟夫森結(jié)的裝置。通過將環(huán)冷卻到極低的溫度，流過約瑟夫森結(jié)的隧道電流量會隨著穿過導(dǎo)環(huán)的磁通量的變化而變化，并利用這一現(xiàn)象測量磁通量。
磁通計的原理
磁通計是一種測量通過線圈的磁通量及其變化的儀器，也稱為磁通計。它有時與一種稱為高斯計的設(shè)備一起使用，后者用于測量磁通密度。當(dāng)磁通量穿過線圈并隨時間變化時，線圈中會產(chǎn)生電動勢，磁通量的大小是根據(jù)電動勢在一定時間內(nèi)的積分來計算的。
還有一種類似的裝置叫做磁強計，但磁強計是測量材料磁化的儀器和測量特定空間內(nèi)磁場強度和方向的儀器的稱，與磁強計并非同一裝置。磁強計的一個例子是振動樣品磁強計，它在直流磁場中以恒定頻率振動樣品。在施加磁場的磁鐵上安裝一個線圈，振動樣品會改變通過線圈的磁力，這也會改變電動勢，可以根據(jù)電動勢的值確定樣品的磁矩。
磁通計和搜索線圈
探測線圈是磁通計中用于探測磁場的線圈。磁通計通過將線圈匝數(shù)乘以測量的磁通量來顯示測量值，通過增加線圈匝數(shù)，可以測量微弱的磁力或小樣本。探測線圈是充當(dāng)傳感器的重要部件，因此地繞制線圈非常重要。
SQUID磁力儀的原理
其中一種磁力儀叫做SQUID磁力儀。SQUID是“導(dǎo)量子干涉儀”的縮寫，是一種高靈敏度的探測器，能夠探測到磁通量*細(xì)微的變化。
導(dǎo)體是一種當(dāng)使用液氦或其他材料冷卻至極低溫度時電阻變?yōu)榱愕牟牧?，而SQUID是一種在環(huán)形導(dǎo)體中包含一個或兩個約瑟夫森結(jié)的裝置。當(dāng)導(dǎo)體環(huán)中的磁通量發(fā)生變化時，流過約瑟夫森結(jié)的隧道電流也會發(fā)生變化。由于這種變化量是磁通量子的整數(shù)倍，SQUID磁強計被用作高靈敏度的磁強計。
醫(yī)療應(yīng)用
SQUID磁強計是一種高靈敏度的磁強計，廣泛應(yīng)用于各種研發(fā)領(lǐng)域，包括測量新材料的磁特性、研究導(dǎo)體以及研究微量雜質(zhì)的磁特性。它還用于測量生物磁場，并且在醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用也正在不斷推進。例如，已經(jīng)介紹了一種利用SQUID磁強計檢測和分析大腦神經(jīng)活動產(chǎn)生的微弱磁場的方法。
另一個應(yīng)用是使用SQUID磁強計檢測心臟電活動引起的磁通量變化。與心臟活動相對應(yīng)的磁通量變化包含各種信息，目前已報告了健康成年人的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和心室負(fù)荷的評估數(shù)據(jù)。然而，心臟引起的磁場變化非常微小，使用SQUID磁強計時，外部磁場會成為噪聲，因此測量時需要采取諸如磁屏蔽室之類的措施。
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